Влияние приоритетных загрязнителей воды на стабильность витаминов фруктово-сывороточных напитков Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

ТЕМА НОМЕРА

УдК 663.8 [547+543]

Влияние приоритетных загрязнителей воды

на стабильность витаминов фруктово-сывороточных напитков

Т. А. Краснова,

д-р техн. наук, профессор; И. В. Тимощук, д-р техн. наук, доцент; Ю. С. Шульженко,

аспирантка

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (Университет)

Фруктово-сывороточные напитки — продукты на основе цельной или восстановленной молочной сыворотки, имеющие приятный вкус и обладающие полезными свойствами. Восстановленная и цельная молочная сыворотка, обогащенная натуральными фруктовыми и ягодными наполнителями, богатыми углеводами, органическими кислотами, обладающими оригинальным вкусом и запахом, получила в настоящее время большое распространение на рынке прохладительных напитков. Добавление плодово-ягодных соков и нектаров позволяет не только ослабить сывороточные тона во вкусе и запахе напитков, но и повысить их пищевую и биологическую ценность [1].

История использования молочной сыворотки уходит своими корнями в древние века. Еще в Древней Греции (460 г. до н. э.) ее считали лечебным продуктом. Великий ученый и врач Гиппократ использовал благотворное действие сыворотки при лечении туберкулеза, желтухи, кожных болезней [2].

Употребление молочной сыворотки благотворно влияет на пищеварительный тракт, очищает кишечник, нормализует микробиоту, выводит токсины, шлаки, стимулирует работу печени и почек. Также сыворотка влияет и на надпочечники, которые вырабатывают гормоны стресса; при употреблении сыворотки работа улучшается. Польза молочной сыворотки для кровеносной системы также велика, она способствует профилактике атеросклероза, показана при гипертонии, ишемической болезни сердца, при нарушениях кровообращения в головном мозге.

Сыворотка содержит в своем составе более 200 наименований питатель-

ных веществ и биологически активных элементов и витаминов: калий, кальций, магний, натрий, фосфор, железо, цинк, медь, витамины А, Е, РР, Н, С и группы В (В!, В2, В4, В5, В6, В8, В12). Витамины, содержащиеся в сыворотке, это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые в незначительных количествах для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов. Длительное употребление пищи, лишенной витаминов, вызывает заболевания (гипо- и авитаминозы).

Витамин В1 (тиамин) — серосодержащий водорастворимый витамин, входящий в состав кофермента кокар-боксилазы и участвующий в реакциях декарбоксилирования кетокислот и кетосахаров при окислительном и неокислительном декарбоксилирова-нии, в процессах обмена углеводов, белков и жиров. Влияет на функции сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной, центральной и периферической нервной системы. Витамин В1 не накапливается в организме в скольких-нибудь значительных количествах, и его доставка с пищей должна происходить по возможности равномерно. Суточная потребность 1,4-2,4 мг [3].

Витамин В2 (рибофлавин) в составе дыхательных ферментов (флавопро-теидов) участвует в окислительно-восстановительных реакциях, играет важную роль в процессах обмена веществ, влияет на рост и развитие плода и ребенка. Животные и человек должны получать рибофлавин с пищей. При гиповитаминозе наблюдается задержка роста, поражения кожи, слизистой оболочки полости рта, у взрослых — воспаление и помутнение хрусталика,

18 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2016

Массовая доля витамина Вг,%

о

-е- н

•N4

"О -

-е-!

X : ь -

о '.

-©-;

о

X го

п о\п о

О л> о

За ш го

а> О л>

"5 "О ■а ■а

о £

си о н О)

£-0 ^ а> X

си ^ X

н х а>

х Е ■а —1 о го х —1 О)

О х Ь о н о X =1 -о

^отз х 3 ГО ь а> X о го о 3=1 о

Ь X

о ^ X

-а -с -е-Я т ж О X го П)

X го

ш о о

О § , =1 го о л> о о —1 О) X 0 1

§ 3 о Л> о го ь

"о £ л>

X X

о о

I» х<

Массовая доля витамина В0,%

го

а\ П (—1 си е: о

ы го 3=

"й ^ ^ О X

о ^ »

..и

ТЕМА НОМЕРА

Рис. 3. Содержание витаминов В5 в восстановленной сыворотке, приготовленной на воде без приоритетных органических примесей 1, и воде, содержащей фенол 2, хлорфенол 3, хлороформ 4

Рис. 4. Содержание витаминов В6 в восстановленной сыворотке, приготовленной на воде без приоритетных органических примесей 1, и воде, содержащей фенол 2, хлорфенол 3, хлороформ 4

N^11 2 || || 3

НСЧ ,С-СН2-СН2-ОН ■V .....^ 5

Тиамин (витамин В:)

НС. NH, 5

N -С-СН3 г-^

1СЧ ^С-СНг-СНг-0-/ \

Фениловый эфир тиамина

^ ^СН2-№-С-СН

|| || НС, ,С-СН,-СН,-ОН

Тиамин (витамин В:)

+ НО^^ /^"С1

Хлорфенол

CH-N+—С-СН,

2 II II 3

. - О

Парахлорфениловый эфир тиамина

Н0 /-СН2-СН2-0^ ЧЬС1

Рис. 5. Взаимодействие витамина с приоритетными загрязнителями, содержащимися в воде

НО -НО -НО -Н -

С ^ С N ^

Рибофлавин (витамин В2)

+ НО^^ /~С1 -

\=/ -Н20

Хлорфенол

НО НО НО Н

Н3С N N

Н3С N ^

НО -НО -НО -Н -

Парахлорфениловый эфир рибофлавина

СН2О НО -- Н Н Н Н

НО НО Н

ГС —да: ■;

NH

Рибофлавин (витамин В2)

Фениловый эфир рибофлавина

Рис. б. Взаимодействие витамина В2 с приоритетными загрязнителями, содержащимися в воде

Н ОН Н

НОС\ХА/Н2Ч/Н

С С СН2 С + НО^' Ч-О. ■

V. С 2 О \=/

НС

СН О

Пантотеновая кислота (витамин В5)

Хлорфенол

Н ОН Н

^чХА/Ч/'

->- Сч С СН2 С

\ II 2 II

-Н20 Н3С СН3 О О

Парахлорфениловый эфир пантотеновой кислоты

Установлено снижение витамина В1 в восстановленной сыворотке в присутствии фенола на 40%, хлорфе-нола на 54%, витамина В2 в присутствии фенола на 35%, хлорфенола на 39%, витамина В5 в присутствии фенола на 29%, хлорфенола на 25%, витамина В6 в присутствии фенола на 22%, хлорфенола на 32%.

Снижение содержания витаминов в восстановленной сыворотке, вероятно, обусловлено химическим взаимодействием витаминов с приоритетными загрязнителями (фенолом и хлорфенолом), содержащимися в воде, используемой для производства фруктово-сывороточных напитков (рис. 5-8), представленном ниже:

Учитывая установленный факт возможного разрушения витаминов в фруктово-сывороточных напитках под действием приоритетных загрязняющих веществ, воду, используемую для их приготовления напитков, необходимо подвергать дополнительной очистке от органических примесей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Михеева, В. А. Эффективный способ переработки молочной сыворотки / В. А. Михеева и др. // Молочная промышленность. — 2010. — № 7. — С. 70-72.

2. Кравченко, Э. Ф. О пользе молочной сыворотки / Э. Ф. Кравченко, Т. А. Волкова // Все о молоке, сыре и мороженом. — 2005. — № 2.

3. Березовский, В. М. Химия витаминов. Изд. 2-е. — М.: Пищевая промышленность, 1973. — 632 с.

4. Тимощук, И. В. Влияние качества водопроводной воды на сохранность витаминов в нектаре из черноплодной рябины / И. В. Тимощук, Т. А. Краснова, Н. А. Сар-тина // Известия вузов. Пищевая технология. — 2011. — № 5-6. — С. 19-20.

ОН

+

-Н 0

Фенол

Н3С' ^Н2 -

СН2ОН

СН2О

С1

СН ОН

НС

НС

Фенол

С1

20 ПИВО и НАПИТКИ

2 • 2016

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕНАПИТКИ для ОПТИМАЯЬНОГОПИТАНИЯ

HOCH,

OH

CH OH

Пиридоксин (витамин B6)

HOCH,.

CH.OH

Пиридоксин (витамин B6)

Хлорфенол

Дипарахлорфениловый эфир пиридоксина

CH.O-

Дифениловый эфир пиридоксина

Рис. 8. Взаимодействие витамина В6 с приоритетными загрязнителями, содержащимися в воде

5. Тимощук, И. В. О стойкости витаминов в процессе производства и хранения нектаров малинового и из черной смородины / И. В. Тимощук, Т. А. Краснова, Н. А. Сар-тина, О. В. Мудрикова // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2012. — № 2. — С. 39-44.

6. Храмцов, А. Г. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, С. В. Василин. — СПб.: ГИОРД, 2004. — 576 с.

7. Духин С. С. Электрофорез / С. С. Ду-хин, Б. В. Дерягин. — М.: Наука, 1976. — С. 332. &

0

1 <

§

ш h

+ HO

Cl

-2H-0

Cl

Cl

OH

+

-2H-0

Фенол

Влияние приоритетных загрязнителей воды

на стабильность витаминов фруктово-сывороточных

напитков

Ключевые слова

витамины; фенол; фруктово-сывороточные напитки; хлороформ; хлорфенол. Реферат

Предприятия пищевой промышленности в последнее время все чаще используют восстановленную молочную сыворотку для производства молочных продуктов и полуфабрикатов, в том числе различных фруктово-сывороточных напитков, которые имеют приятный вкус и обладают полезными свойствами. Фруктово-сывороточные напитки - продукты на основе цельной или восстановленной молочной сыворотки, которые находят все более широкое применение в ежедневном рационе людей. Восстановленная и цельная молочная сыворотка, обогащенная натуральными фруктовыми и ягодными наполнителями, богатыми углеводами, органическими кислотами, обладающими оригинальным вкусом и запахом, получила в настоящее время большое распространение на рынке прохладительных напитков. Сыворотка содержит в своем составе более 200 наименований питательных веществ, биологически активных элементов и витаминов: калий, кальций, магний, натрий, фосфор, железо, цинк, медь, витамины А, Е, РР, Н, С и группы В (В1, В2, В4, В5, В6, В9, В ). Изучена стойкость витаминов восстановленной сыворотки, используемой в производстве фруктово-сывороточных напитков при хранении в присутствии приоритетных органических контаминантов (фенола, хлорфенола и хлороформа), образующихся при хлорировании в процессе водоподготовки в воде, применяемой для производства напитков. Выявлено, что стойкость витаминов в восстановленной сыворотке не изменяется в присутствии хлороформа. Установлено снижение содержания витаминов и приоритетных контаминантов (фенола, хлорфенола) при совместном присутствии. Теоретически обоснован механизм взаимодействия витаминов с фенолом и хлорфенолом. Выявлено, что содержание витамина В1 сыворотки, приготовленной на воде, содержащей фенол, снизилось на 40%, хлорфенол - на 54%, витамина В2 - на 35% в присутствии фенола и 39% в присутствии хлорфенола, витамина В5 - на 29 и 25% соответственно, витамина В6 - на 22 и 32% соответственно. Для предотвращения снижения качества фруктово-сывороточных напитков, воду, применяемую для их производства, необходимо предварительно подвергать дополнительной очистке от органических веществ.

Influence of Priority Water Contaminants on Stability of Fruit-whey Drinks Vitamins

Key words

vitamins; phenol; fruit-whey drinks; chloroform; chlorophenol. Abstract

Food processing establishments are using reduced whey for the production of dairy and semi-manufactured products, including various palatable and wholesome whey based fruit beverages, more and more often. Fruit- whey drinks, products based on whole or restored whey, are increasingly used in the daily diet of people. Reduced and whole whey enriched with natural fruit fillers, which are rich in carbohydrates and organic acids and have original flavor, are widely distributed in the market of beverages. Whey contains more than 200 nutrients, bioactive substances and vitamins: potassium, calcium, magnesium, sodium, phosphorus, iron, zinc, copper, vitamins A, E, PP, H, and group B (Bt, B2, B4, B5, B6, B9, B). The stability of the vitamins of the restored whey used in the production of fruit-whey drinks has been studied during the storage in the presence of priority organic contaminants (phenol, chlorophenol and chloroform) which are formed in water for the production of these drinks during chlorination in water preparation. It has been revealed that the stability of the vitamins in restored whey does not change in the presence of chloroform. The reduction in the concentration of the vitamins of the restored whey and priority contaminants (phenol, chlorophenol) has been established in case of joint presence. The mechanism of interaction of the vitamins with phenol and chlorophenol has been theoretically proved. The result of the study shows that the vitamin B1 content of whey made with water in the presence of phenol has decreased by 40%, of chlorophenol has decreased by 54%, B2 — by 35% in the presence of phenol and 39% in the presence of chlorophenol, B5 — 29 and 25% respectively, B6 — 22 and 32% respectively. To prevent the reduction of quality of fruit-whey drinks, the water used for their production must be subjected to the additional purification from organic substances.

Авторы

Краснова Тамара Андреевна, д-р техн. наук, профессор;

Тимощук Ирина Вадимовна, д-р техн. наук, профессор;

Шульженко Юлия Сергеевна, аспирантка

Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности (Университет)

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47, eс[email protected]

Authors

Кrasnovа Tamara Andreevna, Doctor of Technical Science, Professor;

Timoshchuk Irina Vadimovna, Doctor of Technical Science, Professor;

Shulzhenko Julia Sergeevna, Post Graduate Student

Kemerovo Institute of Food Technology (University)

47, Stroitelei blvd, Kemerovo, 650056, Russia, [email protected]

2 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 21