Влияние молочной сыворотки на взаимодействие пектина со свинцом Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

664.292.002.612:637.344.004.14

ВЛИЯНИЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕКТИНА СО СВИНЦОМ

Е.Г.НАЙМУШИНА, Г.М. ЗАЙКО, И.Я. АМИНЕВА

Кубанский государственный технологический университет

При создании на научной основе прюдуктов питания лечебно-профилактического назначения особое внимание уделяется минимализации побочного действия на организм человека пищевых веществ, обладающих защитными и антиоксидан-тными свойствами. Этому условию в полной мере удовлетворяют пектиновые вещества.

Одним из важнейших аспектов физиологического действия пектинов является связывание ими ряда радиоактивных и токсичных солей тяжелых металлов, проникающих в организм человека с пищей, водой и воздухом [1, 2]. С учетом этого свойства пектина на кафедре технологии продукции общественного питания КубГТУ разработаны и предложены к производству рецептуры плодоовощных соусов с пектином и молочной сывороткой ДЛЯ применения В! общем и лечебном питании. Обладая высокими пищевыми и биологическими характеристиками, минимальным содержанием антерогенных веществ, наличием ионов Са, предотвращающих всасывание свинца в организме, молочная сыворотка придает разработанным плодоовощным соусам лечебно-профилактический характер.

С целью прогнозирования радиопротекторных свойств соусов проведены исследования связывающей способности пектина в присутствии молочной сыворотки при температурах 20 и 100°С.

В качестве объектов изучения использовали молочную сыворотку промышленного производства, отвечающую требованиям ОСТ 10-02-02-3-87, образцы яблочного пектина (ГОСТ 29186-91) и 0,1 М раствор уксуснокислого ацетата свинца, поскольку свинец является наиболее часто встречающимся тяжелым металлом в производственных зонах промышленных предприятий.

Связывающую способность пектина по отношению к ионам РЬ2+ определяли по методике [3].

Для исследования влияния молочной сыворотки на степень взаимодействия пектина со свинцом готовили серию модельных растворов с пектином и различным процентным содержанием сыворотки. Вводили постоянное количество рабочего раствора уксуснокислого ацетата свинца и по стандартной методике при температуре 20°С определяли связывающую способность пектина.

В ходе эксперимента установлено, что наличие молочной сыворотки способствует незначительному уменьшению связывающей способности пектина (рис. 1).

Из графика видно, что в образце со 100%-м содержанием молочной сыворотки связывающая способность пектина наименьшая, что объясняется плохой растворимостью его в данной среде. В образце с 20%-м содержанием сыворотки связывающая способность пектина на 12,5-14% ниже, чем в контрольном (без молочной сыворотки). Можно предположить, что ионы Са2+, поступающие с молочной сывороткой, вступают во взаимодействие с пектином и тем самым препятствуют

образованию комплексов РЬ2+—пектин. Однако это противоречит коэффициентам селективности данных металлов и ранее проведенным исследованиям сорбционной способности пектовой кислоты,, свидетельствующим, что рассматриваемые катионы по своей активности располагаются в ряд РЬ2+>Са2+.

Количество молочной сыворотки, мл

Рис . 1

Рис . 2

Вероятно, молочная сыворотка, будучи многокомпонентной системой, содержит в своем составе различные вещества, способные взаимодействовать как с солями тяжелых металлов, так и с пектином, препятствуя таким образом образованию комплексов РЬ2+—пектин. Так, белки, свободные аминокислоты, пептиды, анионы лимонной, молочной, уксусной и других кислот способны взаимодействовать с ионами металлов с образованием различных соединений. Пектин в свою очередь также способен взаимодействовать с этими Б0Щ6СТВ8 МИ.

Для подтверждения этого было изучено ВЗаИМО-действие молочной сыворотки с ионами свинца. Готовили образцы растворов 1, 2 и 3 с различным содержанием молочной сыворотки (без пектина):

25, 50 раство опредї Пол увели' возрас тверж, между Далее при те воздєе но.

По; занної подвер не пре занної соотве Всі ния п< зьіваю лочної раство лочної нию с ния о( резуль незна> Рез; ности цах, ( 2-5% 4). Од шими на с увели' Прг том ч ставл? ния мі связьи к ИОНі зкспер оптим — мол В р< зкспер регрес

У

2НЗЛИІ

иболы

пектиі

Так;

введеь

ротки

тельнс

пектш

Для

прове/

исклю

ний.

1.У ки не: собнос

100

25, 50 и 75% соответственно. Добавляли к ним раствор уксуснокислого ацетата свинца и при 20°С определяли процентное связывание металла.

Полученные данные показывают (рис. 2), что с увеличением содержания молочной сыворотки возрастает процент связанного свинца. Это подтверждает наличие химического взаимодействия между ионами тяжелых металлов и сывороткой. Далее образцы термостатировали в течение 20 мин при температуре 100°С. В результате термического воздействия pH образцов изменялся незначительно.

По аналогичной схеме определяли процент связанного металла. Установлено, что в образцах, подвергнутых нагреванию, в отличие от образцов, не прошедших тепловую обработку, процент связанного свинца увеличился на 23, 20 и 12,5% соответственно (рис. 3).

В связи с тем, что соусы в процессе приготовления подвергаются стерилизации, исследована связывающая способность пектина в присутствии молочной сыворотки при нагревании. Готовили 1%-е растворы пектина с различным содержанием молочной сыворотки. Подвергали их термостатирова-нию с течение 20 мин при ЮО^С. Время нагревания обосновано выбором режима стерилизации. В результате термического воздействия pH растворов незначительно снизился.

Результаты определения связывающей способности пектина показывают, что в прогретых образцах, содержащих молочную сыворотку, она на 2-5% меньше, чем в контрольном растворе (рис. 4). Однако по сравнению с образцами, не прошедшими тепловую обработку, взаимодействие пектина с ионами свинца в присутствии сыворотки увеличилось на 2-6%.

При изготовлении соусов используют жиры, в том числе растительного происхождения. Представляет интерес исследование совместного влияния молочной сыворотки и растительного масла на связывающую способность пектина по отношению к ионам свинца. Был поставлен многофакторный эксперимент с помощью наименьших квадратов по оптимальному двухуровневому плану' (фактор Х{

— молочная сыворотка, Х2 — растительное масло).

В результате математической обработки данных эксперимента (рис. 5) было получено уравнение

реГреССИИ , ..

У = 59,11 - 3.82Х + 0,49І:

-4,26*2 + 6.53ХХ + + 1,5/Х2,

2Н2ЛИЗ КС'гОрОгО ПОЗВОЛЯв^ СДвЛЗ^Ъ ВЫВОД ЧТО Н2" ибольшее влияние на связывающую способность пектина оказывает его концентрация в растворе.

Таким образом, установлено, что совместное введение в систему пектин -РЬ + молочной сыворотки и растительного масла не оказывает значительного влияния на связывающую способность пектина.

Для достоверности полученных результатов был проведен однофакторный дисперсионный анализ, исключающий статистическую ошибку вычислений.

ВЫВОДЫ

■ 1. Установлено, что введение молочной сыворотки незначительно уменьшает связывающую способность пектина по отношению к ионам свинца.

Это позволяет рекомендовать ее для применения в продуктах профилактического действия.

2. Стерилизация соусов с пектином способствует увеличению процентного связывания свинца по сравнению с образцами, не прошедшими тепловую обработку.

3. Показано, что совместное влияние молочной сыворотки и растительного масла на связывающую способность пектина незначительно, что свидетельствует о возможности комплексного использования указанных компонентов при производстве продуктов питания общего и лечебного действия.

г ЛИТЕРАТУРА

1, Анализ пектинов защитного действия / Н.Ш. Кайшева, С.Н. Щербак, В.А. Компанцев и др. // Журн. аналит. химии. — 1994. — 49. — № 11. — С. 1158-1162.

х і»

х

со

о

2

Образцы

Рис . 3

100

з

X

5

ш

о

ф

X

X

л

□

3

П

О

80

60

40

20

20

40

60

80

100

Содержание молочной сыворотки, %

Рис >4

-1,00.0,71 4),43 -0,14 0.14 0.43 0,71 1ДО Растительное масло, г

Рис „ 5

□75-80 ■70-75 □65-70 □6065 ■ 55-60 □ 50-55

0,71

0,14

-0,43 Молочная .^ОС сьворотка, г

2. Голубев В.Н., Корниенко С.Н., Качалова Д.П., Агеев

Н.М. Пектинсодержащие продукты — детоксиканты солей тяжелых металлов и пестицидов // 2-й Междунар. семинар ’’Экология человека: проблемы и состояние лечебнопрофилактического питания”, 24-26 сентября 1993. Акад. технол. наук России. — Пятигорск, 1993. — С. 184-186).

-3. Комплексные соединения в аналитической химии // Ф. Умланд, А. Янсен, Д. Тириг и др. — М.: Мир, 1975. — 531 с.

Кафедра технологии продукции - ; : ■

общественного питания ,,,,, , . ^

Поступила 13.01.03 г,

635.112:66.022.33

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДОБАВОК НА СОХРАННОСТЬ ' КРАСЯЩИХ ПИГМЕНТОВ СВЕКЛЫ

В.А. ШУ.ЛЯК, Л.П. ДОБРОСКОК, М.Е. БОЛУХОВА

Могилевский технологический институт

Исследования в области токсикологии синтетических красителей и выявление среди них потенциально опасных веществ для организма человека [1] обусловили тенденцию к ограничению их использования в производстве пищевых продуктов. В связи с этим возрос интерес к натуральным красителям из различных видов растительного сырья, используемого в пищу, к которому относится столовая (красная) свекла, обладающая уникальным химическим составом и высоким содержанием пигментных веществ. Технологические схемы производства пищевого красителя из свеклы предусматривают его получение в виде жидкого концентрата или порошка, однако из-за отсутствия соответствующего оборудования, недоработок в технологиях, промышленный выпуск его не налажен. Основными технологическими операциями при производстве красителя являются получение свекольного сока и его концентрирование (сушка или выпаривание), сопровождаемое значительными потерями красящих веществ [2]. В Могилевском технологическом институте проведены исследования технологических свойств свеклы и влияния различных факторов на сохранность бетаниновых пигментов столовой свеклы в процессе производства свекольного красителя.

Известно, что бетанинов;ые пигменты свеклы включают две группы азотсодержащих соединений

— бетацданы, имеющие красную окраску, и бета-ксантины желтой окраски. Свежеотжатьш сок имеет характерный спектр поглощения, включающий, как правило, два максимума в видимой области: при 535 нм (бетанин) и 480 нм (бетаксан-тин). Интенсивность спектра зависит от сортовых особенностей свеклы, условий хранения и переработки. Содержание красящих веществ в свежеог-жатом соке свеклы принято определять при длине волны 535 нм, что не учитывает долю желтых пигментов, отвечающих за появление и усиление желто-бурых оттенков.

Объектом исследования служила свекла столовая сорта Бордо (ГОСТ 1722—-85). Подготовку сырья, получение готового п родукта и дальнейшие опыты проводили в лабораторных условиях. Технологические характеристики сырья были следующи-

Содержание СВ. % . Кислотность: титруемая, % активная, pH Содержание сахаров, %:

15,3

0,1

6,2

редуцирующих 1,9

общих . 10,1

Содержание красящих веществ, % 1,28

Содержание пектиновых веществ, % 0,9

Для определения влияния способов предварительной обработки свеклы на качество извлекаемого красителя исследовали сок из свежей свеклы и подвергнутой тепловой обработке. Перед извлечением сока из сырой свеклы проводили мойку, инспекцию и зачистку клубней; перед извлечением сока из термообработанной свеклы клубни бланшировали в кипящей воде в течение 20 мин, затем проводили инспекцию и зачистку.

Показатели качества соков, полученных из сырой и бланшированной свеклы, представлены в табл. 1. Определяли массовые доли сухих веществ СВ — по ГОСТ 28561-90 и ГОСТ 28562-90, редуцирующих сахаров и общего сахара — по ГОСТ 8756.13-87, активную кислотность — по ГОСТ 26188-84, массовую долю титруемых кислот

— по ГОСТ 25555.0-82, содержание пектиновых веществ — кальций-пектатным методом [3], зольность — по ГОСТ 25555.4-82. Содержание красящих веществ определяли по методике [4]. Навеску красителя 0,5-1 г (в зависимости от содержания пигмента) взвешивали с точностью до 0,0002 г и переносили в колбу вместимостью 1000 мл. Добавляли 40 мл концентрированной соляной кислоты и содержимое колбы доводили дистиллированной водой с температурой 20°С до метки. Мутный или содержащий нерастворимые частицы раствор фильтровали через стеклянный фильтр.

Испытуемым раствором красителя наполняли кювету с объемом измеряемого слоя 10 мл и определяли его оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при зеленом светофильтре. Тарировку осуществляли по оптической плотности стандартного раствора сернокислого кобальта, содержание 20 г/дм3 которого по интенсивности

Спос

обраб<

свек,

Сьіраї

очище

Термі

работа

очище

окрасі го вей Сод форм)

Вд терми сока | харак 'ГОЭЛе! сивно умет оттен сторо: Да! ботки (табл. из сы; техно, чител (рис. свиде; ля. 0 крася работ;