Влияние препарата с b-каротином на биохимические показатели соевых гидролизатов в процессе хранения Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

577.152.34:635.655.002.33

ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТА С Р-КАРОТИНОМНА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОЕВЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ

С.Е. ТРАУБЕНБЕРГ \ Е.А. БАДИЧКО \ ЕВ. МИЛОРАДОВА \ Л.Н. ШИШКИНА 2

1 Московский государственный университет пищевых производств,

125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11; факс: (495) 158-70-87, электронная почта:[email protected].

Elena_ba&[email protected]. [email protected]

2 Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН,

119991, г. Москва, ул. Косыгина, 4; электронная почта: [email protected]

Изучено влияние препарата Betanat, с 96% Р-каротина, на содержание вторичных продуктов окисления, количество пероксидов, содержание белка, общих липидов, а также соотношения разных групп липидов в нецентрифугированных и осветленных соевых гидролизатах в процессе хранения в течение 3 мес. Выявлено, что использование каротиноида по -зволяет увеличить сроки хранения осветленных сухих соевых гидролизатов до 1,5 мес.

Ключевые слова: Р-каротин, соевая мука, гидролиз, центрифугирование, пероксидное окисление липидов.

В процессе хранения липидсодержащих пищевых объектов происходят существенные изменения (окислительная деградация) липидного компонента [1, 2]. Масштаб и направленность изменения параметров липидного компонента обусловлены природой биологического объекта, что следует из сравнительного анализа состояния липидного компонента сухих смесей для пончиков, лецитинированной соевой муки в разных упаковках, клеточных оболочек дрожжей [3-5]. Это обусловливает необходимость детального изучения средств, которые способны ингибировать окислительные процессы в конкретном объекте.

Для предотвращения окислительной порчи липидов в настоящее время широко используют природные и синтетические антиоксиданты (АО) [1, 6]. Использование природных АО предпочтительнее, поскольку они экологически более безопасны для организма.

По данным отечественных и зарубежных исследователей, одним из перспективных для этих целей природных соединений является Р-каротин, обладающий широким спектром биологической активности и проявляющий АО эффект при стабилизации ряда пищевых объектов [7-9].

В настоящее время еще не полностью изучен механизм окислительных процессов, протекающих в системах с промежуточной влажностью. Присутствие влаги может существенно модифицировать как лабильность липидов, так и их взаимодействие с АО.

Цель данной работы - изучение влияния каротиноида на процессы окисления в соевых гидролизатах при хранении.

В качестве каротиноида использовали перпарат Бе1апа1, в составе которого не менее 96% Р-каротина. Объектами исследования служили гидролизаты соевой дезодорированной полуобезжиренной муки (ГОСТ 3898-56), полученные путем гидролиза ферментным препаратом протеолитического действия Бирзим Чилл в течение 8 ч. Оптимальные для действия фермента условия - температура 50°С, рН 8 - были выбраны на начальном этапе исследований [10]. Полученный жидкий гидролизат делили на две части, одну из которых осветляли центрифугированием. Осветленную часть -надосадочную жидкость и нео светленный жидкий гид-

ролизат - частично гидролизованную муку - сушили на распылительной сушилке «Мобильный минор».

Затем исследуемые образцы делили на две части, в одну из которых добавляли каротиноид в количестве 0,155 мг/г сухого вещества. Все образцы одновременно герметично упаковывали в однослойную прозрачную упаковку и хранили в сухом месте при комнатной температуре. Анализ образцов проводили перед упаковкой и спустя 1; 1,5 и 3 мес хранения.

Содержание продуктов, взаимодействующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК-активные продукты, ТБК-АП), в суспензии гидролизатов определяли по методу [11]. Количество белка в соевых гидролизатах анализировали с помощью модифицированного мик-робиуретового метода [12]. Липиды из образцов выделяли по методу Блайя и Дайера в модификации Кейтса [13]. Выделенные липиды использовали для определения содержания пероксидов и группового состава липидов. Количество пероксидов в липидах определяли йодометрически в соответствии со стандартной методикой. Способность липидов разлагать пероксиды, т. е. их антипероксидную активность (АПА), оценивали по методу [14].

Содержание фосфолипидов (ФЛ), %, в составе общих липидов (ОЛ) определяли спектрофотометриче -ски по образованию фосфорномолибденового комплекса в присутствии аскорбиновой кислоты при длине волны 800 нм на фотоэлектроколориметре КФК-3. Построение калибровочной прямой проводили по раствору калия фосфорнокислого однозамещенного марки о. ч. Процедура анализа подробно описана в работе [15].

Содержание стеринов определяли спекгрофотомет-рически при 625 нм согласно методике [16].

Измерения в каждом образце проводили в 3-6 независимых повторностях. Результаты экспериментов обработаны общепринятыми методами вариационной статистики [17].

Все нецентрифугированные образцы спустя 1,5 мес хранения в отсутствии каротиноида визуально не являлись абсолютно сухими, что свидетельствует о протекании окислительных процессов.

Срок хранения, мес

Срок хранения, мес

Рис. 1

Срок хранения, мес

Срок хранения, мес

Рис. 2

Срок хранения, мес

Рис. 3

Срок хранения, мес

В сложных биологических системах об интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) обычно судят по содержанию продуктов, взаимодействующих с ТБК.

Результаты анализа содержания ТБК-АП в суспензиях неосветленного (а) и осветленного (б) гидролизатов представлены на рис. 1. Наблюдается достоверное снижение интенсивности ПОЛ в процессе хранения центрифугированного гидролизата в присутствии каротиноида по сравнению с образцом без него (кривые 1 и 2 соответственно). Однако на интенсивность ПОЛ

при хранении нецентрифугированного гидролизата ка-ротиноид не оказывает существенного влияния.

Ранее было установлено [18], что Р-каротин способен разлагать пероксиды (т. е. обладает АПА), которые являются первичными продуктами низкотемпературного окисления липидов [1].

Анализ содержания пероксидов и АПА липидов свидетельствует, что в нецентрифугированном гидролизате каротиноид сохраняется в течение первых 1,5 мес (липиды всех образцов обладали только АПА), тогда как при хранении центрифугированного гидролизата каротиноид расходуется уже в течение 1-го мес.

Таблица

Соевый гидролизат

Срок хранения, мес Неосветленный Осветленный

без каротиноида в присутствии каротиноида без каротиноида в присутствии каротиноида

0 9,1 і 1,23 / 0,70 і 0,13 9,1 ± 1,25 / 0,70 ± 0,13 18,2 і 6,6 / 3,1і0,8 18,2 ± 6,6 / 3,1 ± 0,8

1 7,3 і 1,6 / 0,76 і 0,11 8,0 ± 1,75 / 0,96 ± 0,32 37,2 і 2,3 / 4,3і0,4 33,2 ± 1,1 / 7,8 ± 2,2

1,5 3,83 і 0,32 / 0,33 і 0,02 7,4 ± 3,45 / 0,60 ± 0,30 6,6 і 1,1 / 1,33 і 0,49 11,6 ± 4,9 / 2,27 ± 0,83

3,0 9,9 і 0,3 / 0,33 і 0,08 9,4 ± 1,6 / 0,60 ± 0,06 32,4 і 13,7 / 4,33 і 0,73 21,2 ± 6,4 / 2,2 ± 0,50

Примечание: числитель - ХС, %; знаменатель - соотношение стерины/ФЛ.

Затем содержание пероксидов в липидах осветленного гидролизата достигает (0,0057 ± 0,0010) и (0,027 ± ± 0,006) ммоль/г спустя 1,5 и 3 мес хранения соответственно. В нецентрифугированном гидролизате увеличение показателя не столь значительно, и спустя 3 мес количество пероксидов в его липи дах (0,006 ± ± 0,002) ммоль/г, т. е. в 4 раза ниже, чем в липидах осветленного гидролизата при том же сроке его хранения в присутствии каротиноида.

Каротиноид способствует сохранности общих липидов в обоих типах гидролизатов только при их хранении в течение 1 мес (рис. 2, нумерация кривых здесь и на рис. 3 аналогична рис. 1). Как только содержание каротиноида снижается, начинают активно происходить окислительные процессы и деградация самого гидролизата, что вызывает и уменьшение содержания не только общих липидов, но и белка (рис. 3).

При этом необходимо отметить, что каротиноид способствует сохранению белка на уровне исходных показателей только в центрифугированном гидролизате в течение первых 1,5 мес хранения, через 3 мес содержание белка достоверно ниже исходного уровня (рис. 3, б). В нецентрифугированном гидролизате без добавления каротиноида содержание белка в течение всего срока хранения достоверно не различается в контрольных и опытных образцах.

В таблице приведены данные по изменению холестерина (ХС) и соотношения стерины/ФЛ в процессе хранения как в присутствии каротиноида, так и без него.

Видно, что соотношение стерины/ФЛ, достоверно выше после центрифугирования, что свидетельствует

о преимущественной по сравнению со стеринами адсорбции ФЛ в процессе центрифугирования суспензий частично гидролизованной соевой муки. Более высокое соотношение стерины/ФЛ в осветленном гидролизате сохраняется и в течение всего срока хранения. При этом мольное отношение стерины/ФЛ при хранении осветленных гидролизатов изменяется стадийно, достигая максимальных величин через 1 и 3 мес и уменьшаясь в 2,3 раза через 1,5 мес хранения. В липидах не-осветленных гидролизатов мольное отношение стерины/ФЛ сохраняется практически на постоянном уровне в течение всего срока хранения (таблица).

Необходимо отметить, что каротиноид не оказывает существенного влияния на все образцы в процессе

хранения только в осветленном гидролизате через

1 мес.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что использование каротиноида позволяет увеличить сроки хранения осветленных сухих соевых гидролизатов до 1,5 мес. В случае необходимости дальнейшего их использования необходим дополнительный поиск средств защиты их липидного компонента с целью увеличения сроков хранения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. - М.: Пищепромиздат, 1961. - 355 с.

2. Кретович В.Л. Биохимия зерна и хлеба. - М.: Наука, 1991. - 136 с.

3. Меньшов В.А., Шишкина Л.Н., Кишковский З.Н. Ли -

пиды биосорбентов: состав, структура, свойства и стабильность при хранении // Прикл. биохим. и микробиол. - 1993. - 29. - Вып. 4. -

С. 900-910.

4. Шишкина Л.Н., Климова М.А., Дремучева Г .Ф., Траубенберг С.Е. Состояние липидной компоненты сухих смесей для пончиков в процессе хранения // Прикл. биохим. и микробиол. -2000. - 36. - № 4. - С. 503-508.

5. State of lipid component soybean flour during storage / L.N. Shishkina, S.E. Traubenberg, E.V. Miloradova at al. // New trends in biochemical physics research / Еd. S.D. Varfolomeev et al. - Nova Science Publishers: New York, 2007. - P. 101-109.

6. Denisov E.T., Denisova T.J. Handbook of Antioxidants. Bond Dissociation Energy, Rate Constants, Activation Energy and Enthalpies, of Reactions (2iaed.) // Boca Raton, New York, Washington: CRC Press, 2000. - 290 p.

7. Шатнюк Л.Н. Применение бета-каротина в современных пищевых технологиях // Хранение и переработка сельхозсырья.

- 1998. - № 1. - С. 37-38.

8. Колганова Т.В. Препараты каротиноидов для пищевой промышленности // Там же. - 1996. - № 1. - С. 46^7.

9. Траубенберг С.Е., Шишкина Л.Н., Дремучева Г.Ф., Климова М.А. Влияние веторона на ангиоксвдантный статус липидов сухих смесей для пончиков в процессе хранения // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1999. - № 2-3. - С. 37^0.

10. Траубенберг С.Е., Милорадова Е.В., Алексеенко Е.В., Бадичко Е.А. Ферментативный гидролиз как инструмент для повышения пищевой ценности продуктов растениеводства // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 5. - С. 62-65.

11. Asakawa T., Matsushita S. Coloring Conditions of Thiobarbituric Acid Test for Detecting Lipid Hydroperoxides // Lipids. -1980. - V. 15. - № 3. - P. 137-140.

12. Itzhaki R., Gill D.M. A micro-biuretic method for estimating proteins // Anal. Biochem. - 1964. - V. 9. - P. 401-410.

13. Кейтс М. Техника липидологии. - М.: Мир, 1975. -322 с.

14. Меньшов В.А., Шишкина Л.Н., Кишковский З.Н., Самойленко И.И. Влияние биосорбентов на состав, содержание и антиоксидантные свойства липидов среды // Прикл. биохим. и микробиол. - 1994. - 30. - № 3. - С. 441^53.

15. Молочкина Е.М. Количественное определение состава фосфолипидов методом тонкослойной хроматографии // Исследова-

ние синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. - 18. Шишкина Л.Н. Особенности функционирования физи -

М.: Наука, 1992. - С. 100-102. ко-химической системы регуляции перекисного окисления липидов

16. Sperry W.M, Webb M. A revision of the в биологических объектах разной степени сложности в норме и при

schoenheimer-sperry method for cholestero1 determination // J. Biol. действии повреждающих факторов: Автореф. дис.... д-ра хим. наук

Chem. - 1950. - V. 187. - № 1. - P. 97-106. - м 2003 - 45 с

17. Лакин Г.Ф. Биометрия. - 3-е изд. - М.: Высш. шк.,

1990. - 203 с. Поступила 17.12.09 г.

INFLUENCE OF PREPARATION WITH p-САЮТЕЖ ON BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF SOYA HYDROLYZATES DURING STORAGE

S.E. TRAUBENBERG 1, E.A BADICHKO 1, E.V. MILORADOVA 1, L.N. SHISHKINA 2

1 Moscow State University of Food Production,

11, Volokolamskoe shosse, Moscow, 125080; fax: (495) 158-70-87, e-mail: [email protected]. [email protected]. [email protected] Emanuel Institute of Biochemical Physics by Russian Academy of Sciences,

4, Kosygin st., Moscow, 119991; e-mail: [email protected]

The influence of preparation withP-сarotene on the second oxidation products, the peroxide amount, the conteit of protein and total lipids, and the ratio of the different groups of lipids in clarified in not clarified hydrolyzates is studied during storage within

3 months. It is revealed that use of carotenoid allow to increase the storage duration of the clarified hydrolyzates to 1,5 months. Key words: P-carotene, soy flour, hydrolysis, centrifugation, peroxide oxidation of lipids.

663.241

НЕЛЕТУЧИЕ ПРИМЕСИ КОНЬЯЧНЫХ СПИРТОВ РАЗЛИЧНЫХ СРОКОВ ВЫДЕРЖКИ

АН. ЛЕПШЕЕВА, Н.М. АГЕЕВА, В.Я. ОДАРЧЕНКО, М.В. ЦЕНТРОЕВ

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел. : (861) 255-79-97

Проведено сравнительное исследование состава нелетучих примесей коньяков и коньячных спиртов Наурского и Киз -лярского заводов.

Ключевые слова: коньяк, коньячный спирт, нелетучие компоненты, катионы металлов, ароматические альдегиды.

Объектами исследований были коньячные спирты 3 и 5 лет выдержки, произведенные ГУП «Винзавод Наурский». Актуальность исследований объясняется возрождением коньячного производства в Чеченской республике, необходимостью оценки качества имеющихся на выдержке спиртов с целью улучшения качества коньяков и совершенствования технологии. В экспериментах для получения сравнительных данных использовали коньячные спирты ГУП «Кизлярский коньячный завод», известного высоким качеством продукции.

Сумма

фенольных

веществ

Тан иды

Лигнин

Экстракт

ЕЭ Наурский 3-летний В Наурский 5-летний

И Кизлярский 3-летний Ы Кизлярский 5-летний

Нелетучие примеси коньячных спиртов представлены компонентами, извлекаемыми в процессе выдержки из древесины дуба. Количество нелетучих примесей обусловливается условиями выдержки и способами подготовки дубовых бочек или клепки.

Результаты исследований концентрации нелетучих примесей в образцах коньячных спиртов представлены на рисунке и в табл. 1.

Таблица 1

Массовая концентрация, мг/дм3

Нелетучие примеси Наурский завод Кизлярский завод

3-летний 3-летний 3-летний 3-летний

Азотистые вещества 0,83 0,94 0,86 1,12

Зола 94 126 96 138

Анализ полученных данных свидетельствует, что в спиртах Кизлярского коньячного завода массовая концентрация нелетучих компонентов несколько выше в сравнении со спиртами Наурского винзавода. Наиболее существенно различается количество лигнина и экстракта, особенно в спиртах 5-летнего срока выдержки. Известно, что в результате гидролиза лигнина в спиртах в процессе выдержки образуются ароматические альдегиды - ванилиновый, сиреневый, синаповый