Взаимодействие фосфолипидов подсолнечных масел с неомыляемыми липидами Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ІСКИХ

І пек-Іолее |ржа-Ьупп вния щает [\лен-ьная

і (II)

ібок-

1(Г7

моль/л. Таким образом, одна полимерная молекула пектина — свекловичного, комбинированного, цитрусового — связавает (мостиковый механизм) примерно 20 тыс. медьсодержащих молекул. Содержание карбоксильных групп заметно влияет на взаимодействие пектияа с соединениями Сг (III) (рис. 2).

Оптимальная молярная концентрация свекловичного, комбинированного и цитрусового пектинов (карбоксильных групп — 3,7; 2,9; 2,7%) составляет 7,5-10 7; ЬО-Ю"*; 1,25- 10_б моль/л соответственно, а одна молекула пектина связывает приблизительно 9200, 6900 и 5600 хромсодержащих молекул.

В присутствии ГП цинка пектин в щелочной среде проявляет свойства поверхностно-активного вещества.

Остаточная концентрация ГП цинка в осветленном растворе при любых концентрациях пектина выше, чем при его отсутствии. Пептизация протекает тем эффективнее, чем выше процентное содержание карбоксильных групп в пектине (рис. 2). Свекловичный пектин в большей степени препятствует осаждению ГП цинка (рис. 1, кривая 3). Цитрусовый и свекловичный пектины, хотя и ускоряют процесс осветления цинксодержащих дисперсий, но не уменьшают остаточную концентрацию ГП цинка в осветленном растворе (рис. 1, кривые / и 2).

Эффективность взаимодействия пектиновых молекул с металлсодержащими мицеллами коррелирует со сродством к электрону исследованных металлов и практически не зависит от заряда катиона. Величины сродства к электрону для Си, Сг и 2п соответственно составляют 1,8; 0,9 и 0,09 ЭВ. Таким образом, основой связывания молекул пектина и ГПТМ является донорно-акцепторное взаимодействие.

ВЫВОДЫ

1. Пектиновые вещества в щелочной среде активно воздействуют на гидролитические производные тяжелых металлов: укрупняют металлсодержащие частицы и образуют флокулы или переводят их в гидролитические осадки коллоидного состояния.

2. Эффективность взаимодействия полигалакту-роновых кислот с ГПТМ коррелирует с акцепторными свойствами металлов, в частности с величиной сродства к электрону. Чем последняя выше, тем активнее пектин взаимодействует с металлом, образуя флокулы.

3. Одна молекула пектина независимо от природы связывает по мостиковому механизму до 20 тыс. медьсодержащих молекул и значительно меньше — хромсодержащих.

ЛИТЕРАТУРА

1. Энтеросорбция / Под ред. H.A. Белякова. — Л.: ЦСТ, 1991. — 329 с.

2. Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риш М.А., Строчков JI.C. Микроэлементозы человека. — М.; Медицина, 1991. — 495 с.

3. Кацева Г.Н., Кухта Е.П., Панова Е.П., Чирва В.А.

Исследование взаимодействия пектиновых веществ с солями ртути, меди, цинка и кадмия // Химия природных соединений. — 1988. — № 2. — С. 171-175.

4. Крикова Н.И., Щурбан C.H., Компанцев В.А. Спектрофотометрическое изучение водных растворов свекловичного и цитрусового пектинов в присутствии ионов меди, свинца и ртути. — Пятигорск, 1990. — 9 с.

5. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. — М.: Химия, 1974.

6. Адамович Г.П. Структурные превращения в системе совместно осажденных гидроокисеи меди и железа: Автореф. ... канд. дис. — Минск, 1965.

Кафедра технологии хлебопродуктов

Поступила 10.07.98

665.3.002.612

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОСФОЛИПИДОВ ПОДСОЛНЕЧНЫХ МАСЕЛ С НЕОМЫЛЯЕМЫМИ ЛИПИДАМИ

Т.Н. БОКОВИКОВА, В.В. ИЛЛАРИОНОВА,

Е.П. КОРНЕНА, Е.А. БУТИНА, Е.О. ГЕРАСИМЕНКО

Кубанский государственный технологический университет

Имеющийся в промышленности опыт переработки масел из высокомасличных трудногидратируе-мых семян подсолнечника современной селекции свидетельствует о низкой эффективности традиционных технологий, не обеспечивающих получение готового продукта требуемого качества. Поэтому возникает необходимость в детальном исследовании состава и свойств таких масел, а также сопутствующих веществ с целью разработки эффективной специальной технологии рафинации, позволяющей максимально вывести сопутствующие вещества, особенно воскоподобные, при сохранении стойкости масел к окислению.

Существенное значение для создания такой технологии имеет выявление взаимосвязи фосфолипидов со стеролами, алифатическими спиртами и воскоподобными веществами. В работах [1,2] изу-

чена взаимосвязь веществ группы неомыляемых липидов с гидратируемыми и негидратируемыми фосфолипидами масел сорта Передовик. Представляется важным выявление такой связи и для масел современных селекционных сортов.

Масла современных сортов гидратировали в производственных и лабораторных условиях, приближенных к производственным. Отобранные образцы исследовали по схеме, предусматривающей извлечение негидратируемых фосфолипидов из масла методом непрерывного диализа при температуре 45°С с последующим отделением нейтральных липидов.

В исходном масле, диализате и содержимом диализационной камеры определяли содержание фосфолипидов, неомыляемых липидов и воскоподобных веществ (табл. 1), а также фракционный состав неомыляемых липидов гидратированного масла, выделенных тонкослойной хроматографией (табл. 2).

Таблица 1

Показатели Масло гидратированное Диализат Диализаци-онная камера

Выход, % — 97,09 2,35

Массовая доля, %:

зоскоподобных веществ 0,10 0,08 0,93

неомыляемых липидов 0,68 0,63 3,17

фосфора 0,011 0,001 0,425

Установлено, что в составе негидратируемых фракций практически отсутствуют. фосфатидилхо-лины, однако значительно! увеличивается массовая доля фосфатидных и полифосфатидных кислот. Ранее установлено [4], что соединения со стеролами и алифатическими спиртами характерны для групп дифосфатидилглицеринов, фосфатидных и полифосфатидных кислот. Учитывая, что в маслах современных селекционных сортов преобладает негидратируемая фракция, в которой наряду с фосфатидными и полифосфатидными кислотами содержатся фосфатиДилинозитолы; фосфатидилсе-рины, фосфатидилэтаноламины, представляется важным более детально изучить состав этих групп с точки зрения содержания в них других неомы-

Таблица 2

Массовая доля неомыляемых липидов, %

иоразец Стеролы Алифатические спирты Воскоподобные вещества Углеводо- роды Токофе- ролы Ксанто- филы Каротины Всего

Масло гидратированное 0,23-0,39 0,19-0,45 0,10-0,15 0,020-0,050 0,01-0,02 0,04-0,07 0,04-0,06 0,68-0,89

Негидратируемые фосфолипиды 5,31-7,62 1,92-2,36 1,11-2,48 8,34-12,46

Усредненные данные, представленные в табл. 1, показывают, что в состав содержимого диализаци-онной камеры до отделения нейтральных липидов, кроме негидратируемых фосфолипидов, входят неомыляемые липиды, в том числе воскоподобные вещества — соответственно 3,17 и 0,93%. Наличие неомыляемых и воскоподобных веществ в содержимом диализационной камеры можно объяснить их связью с негидратируемыми фосфолипидами, так как процесс диализа проводили при температуре 45°С, что исключает возможность перехода через мембрану не связанных с негидратируемыми фосфолипидами неомыляемых липидов.

В табл. 2 приведен фракционный состав неомыляемых липидов исходного масла и негидратируемых фракций фосфолипидов. Количественную характеристику отдельных групп неомыляемых липидов в исследуемых образцах определяли путём взвешивания фракций, извлеченных с хроматограмм. Анализ полученных данных показывает, что в состав неомыляемых липидов негидратируемых фосфолипидов входят воски, стеролы и алифатические спирты. Это свидетельствует о том, что между этими веществами существуют достаточно прочные связи. Для определения характера связи неомыляемых липидов и негидратируемых фосфолипидов был изучен групповой состав последних. Методом тонкослойной хроматографии было идентифицировано 6 групп фосфолипидов. 'Количественный состав фосфолипидов определяли по массовой доле фосфора методике [3]:

о) в отдельных пятнах по

Фосфатидилинознтолы Фосфатидилхолины Фосфатидилсерины Фосфатидилэтаноламины Фосфатидные и полифосфатидные кислоты

Дифосфатидилглицерины

6.5 Нет 21,0

12.5

58,0

2,0

ляемых липидов. Полученные результаты показывают (табл. 3), что в исследованных группах обнаружены воскоподобные вещества, особенно много их содержится в фосфатидилэтаноламинах, меньше — в фосфатидилсеринах и фосфатидилинози-толах.

Массовая доля, %

паименование групп Стеролы Алифатические спирты Воски

Фосфатидилинозитолы Нет Нет 3,15

Фосфатидилсерины » » 1,09

Фосфатидилэтаноламины » » 5,45

Фосфатидные и полифосфатидные кислоты. 9,05 3,13 Нет

Дифосфатидилглицерины 3,15 5,17

По-видимому, наличие воскоподобных веществ в фосфатидилэтаноламинах и фосфатидилсеринах можно объяснить возможностью образования связей между —0=0 восков и ЫН2-группой фосфа-тидилэтаноламинов и фосфатидилсеринов, а также —ОН-группами фосфатидилинозитолов.

Полученные данные показывают, что масла современных селекционных сортов подсолнечника характеризуются высоким содержанием неомыляемых липидов, в том числе воскоподобных веществ и негидратируемых фосфолипидов, связанных с ними. Высокое содержание в негидратируемых фосфолипидах фосфатидных и полифосфатидных кислот, фосфатидилсеринов, которые представляют собой комплексные соединения с поливалентными металлами, объясняет их подверженность окислительной порче.

1.

2.

Б.Т

Им

АН

J

ны

на

ДУ1

В

лис

зна

обе,

В iv

до

пер

лов

ско

так

это

ко

Ї

пол

сап

мал

вен

ЭКС'

тво;

вли

ем

дин

Г

НЫ0

ВОД]

пері

с

зна1 nocj 83-пол; и эк

НО Е

был«

изв;

В тия вещ Сыр прос до 4

руемых

идилхо-ассовая кислот. :терола-1НЫ для дных и ¡•маслах бладает »ряду с 'дотами ¡идилсе-рляется |х групп неомы-Íаблица 2

Всего

68-0,89

¡4-12,46

токазы-х обна-) много мень-шнози-

иблица 3

Воски

3,15

1,09

5,45

Нет

еществ еринах яя свя-фосфа-а так-

сла со-;чника змыля-зществ :ных с уемых идных тавля-алент-аность

ЛИТЕРАТУРА м '

1. Арутюнян Н.С. Исследование фосфолипидного комплекса и его изменений при основных процессах производства и рафинации подсолнечного масла: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. —Краснодар, 1979. — 69 с.

2. Литвинова Е.Д., Аришева Е.А., Арутюнян Н.С. О составе неомыляемых веществ, извлекаемых из подсолнечного масла вместе с фосфолипидами / /Масло-жировая пром-сть. — 1971. — № 11, — С. 18-19.

3. Кейтс М. Техника липидологии. — М.: Мир. 1975. — 322 с.

4. Арутюнян НХ., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. — М.: Агропромиздат, 1986. — 256 с.

Кафедра неорганической химии

Поступила 25.09.98

665.1.03

ЭКСТРАКЦИЯ ЛИПОФИЛЪНЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ШИПОВНИКА ROSA CANINA

Б.Т. САГДУЛЛАЕВ

Институт химии растительных веществ АН Республики Узбекистан

Плоды шиповника Rosa canina L. являются источником легкоусвояемых углеводов, минеральных солей, органических кислот (яблочная, лимонная), витаминов А, С, Р, пектиновых, азотистых, дубильных и красящих веществ, эфирных масел. В плодах содержатся стероиды, флавоноиды [1], липиды [2]. Благодаря этому, они способны в значительной мере улучшить структуру питания и обеспечить профилактику многих заболеваний [3]. В масле семян (плодиков) шиповника содержится до 170 мг% токоферолов [4]. Высокое содержание перечисленных веществ в плодах шиповника обусловливает его широкое применение в медицинской практике при лечении ряда заболеваний, а также для профилактических целей. С учетом этого плоды шиповника должны подвергаться только комплексной переработке [5].

Ранее изучено влияние различных факторов на получение водного экстракта из плодов Rosa canina [6]. Цель данной работы — подбор оптимальных условий извлечения жирорастворимых веществ из шрота, получаемого в ходе водной экстракции. Для этого исследованы природа растворителя, степень измельчения, температура, влияние соотношения между экстрагентом и сырьем на выход липофильных веществ ЛВ, а также динамика этого процесса.

При выборе экстрагента использовали различные органические растворители. Экстракцию проводили методом настаивания при комнатной температуре с точностью ± 2°С.

Однократное извлечение не позволило однозначно оценить результаты эксперимента. Только после 5-го контакта во всех сливах достигается 83-95% выхода (табл. 1). Максимальный выход получен при использовании дихлорэтана (94,8%) и экстракционного бензина ГОСТ 444-76 (93,9%), но ввиду доступности и дешевизны предпочтение было отдано последнему. Анализ проб каждого извлечения проводили спектрофотометрически.

В качестве сырья использовали остатки гипан-тия после извлечения из него водорастворимых веществ в производстве препарата ’’Холосас”. Сырье измельчали на лабораторной мельнице и просеивали через сито с диаметром отверстий от 0 до 4 мм.

Экстрагирование проводили в экстракторах вместимостью 20 л с обогревом в статических условиях при 20-50°С и различных гидромодулях.

Таблица 1

Экстрагент

Извлечено каротиноидов, % от содержания в сырье

однократный

контакт

пятикратный

контакт

Дихлорэтан 61,0 94,8

Хлороформ 53,1 90,1

Экстракционный бензин 53,9 93,9

Растительное масло

(подсолнечное) 45,1 83,0

Количественное содержание ЛВ определяли весовым методом, сумму каротиноидов — спектрофотометрически.

Результаты экстракции неизмельченного и имеющего различную степень помола гипантия показали (табл. 2), что при уменьшении размера частиц выход ЛВ и каротиноидов увеличивается на 28,9 и 28,1% соответственно. В то же время при чрезмерно тонком измельчении сырье слеживается и вытяжка получается мутная, трудно осветляемая и плохо фильтрующаяся. Поэтому дальнейшие опыты проводили с сырьем, измельченным до 0,5-1 мм.

Для подбора оптимальной температуры использовали интервал 20~50°С. Как следует из данных табл. 2, при температуре 40~50°С происходит практически полная экстракция ЛВ с высоким содержанием каротиноидов. Выявлено, что повышение температуры сверх 50°С способствует увеличению выхода целевых веществ, но приводит к ухудшению качества ЛВ, поэтому за оптимальную приняли температуру 40-50°С.

При изучении взаимосвязи между количеством сырья и экстрагента массовую долю последнего выбирали так, чтобы обеспечивалось более полное извлечение целевого продукта без неоправданных затрат растворителя, увеличения продолжительности процесса и энергозатрат при отгонке. Экстракцию бензином при 40-50°С и степени измельчения сырья 0,5-1 мм проводили при различных гидромодулях. Из табл. 2 видно, что при однократной экстракции наибольший выход ЛВ и кароти-