Стабилизация пектином каротиноидов морковного сока

Стабилизация пектином каротиноидов морковного сока

Каротиноиды, как известно, являются провитамином А, поэтому их широко используют для повышения пищевой ценности продуктов питания. Однако, значительное количество каротиноидов разрушается при переработке продуктов и их хранении под воздействием внешних условий и ферментов.

Нами изучено действие пектиновых веществ на каротиноиды сока моркови с целью предотвращения их окислительной и ферментативной деструкции. Для этого прежде всего исследовали воздействие термической обработки на каротин, каротинопектиновый комплекс, морковный сок и морковный сок с пектином. Каротин из моркови выделен по методике [1, 2, 3].

Для получение каротинопектинового комплекса в спиртовый раствор каротина объёмом 49 мл (Сх = 0,532 мкг/мл) при комнатной температуре, энергичном перемешивании, добавляли по каплям 20 мл водного раствора пектина (с.с.в. – 4,1 %; рН 3,56). При этом пектин коагулирует, сорбируя на своей поверхности каротиноиды. Такое соотношение компонентов по объёму является оптимальным, так как при дальнейшем увеличении объёма раствора пектина начинают выделяться оранжевые кристаллы каротиноидов. Затем раствор помещали на несколько часов (2÷4 ч) в холодильник, после чего фильтровали, промывали спиртом и сушили в эксикаторе под вакуумом над СаСI2. Количество красящих веществ в высушенном каротинопектиновом препарате составила 0,15 мкг/мл.

При ИК―спектроскопическом исследовании в каротинопектиновом комплексе (рис.1) превалируют полосы поглощения, характерные для пектина.

Область поглощения 2900 и 2820 см-1 характерна для С–Н связей, а полосы поглощения в области 1730 см-1 характерны для – СООН группы полиуронида. Полосы поглощения в области 1620 см-1 характерны для ионизированной карбоксильной (– COO-) - группы и С=С связям.

Широкая полоса поглощения в области 1420–1390 см-1 отнесена к колебаниям > С = С < и > С = О

– связям.

Рис.1. ИК-спектр каротинопектинового препарата (GMT 0,5:00; KBr)

Широкая полоса поглощения в области 1100 – 1000 см-1 характерна для С  О  С связи пиранозного кольца макромолекулы пектина.

Для исследования влияния температурного фактора была изучена устойчивость самого каротина, каротинопектинового комплекса, морковного сока в отсутствие и присутствие пектиновых веществ.

“а” “б”

Рис. 2. Зависимость количества красящих веществ морковного сока от температуры:

"а"– каротина, "б"– каротинопектинового препарата

а) Три колбы с приготовленным раствором каротина исходной концентрации - 4,89 мкг/мл, помещали на 1 час в водяную баню температурой 57, 82, 98 °С. После охлаждения раствора каротина концентрацию определяли по калибровочному графику, по оптической плотности при синем светофильтре ( = 574 нм).

При этом наблюдается, что раствор, обработанный при 98 °С, приобретает коричневую окраску, не характерную для каротина. При 82 °С содержание каротина снижается на 60 % (рис.2“а”).

б) По аналогичной методике проводили исследования по определению каротина в каротинопектиновом препарате.

Пектин, после экстракции каротина из каротинопектинового комплекса, удаляли путём фильтрования. Концентрацию каротина (Сх, мкг/мл) определяли спектрофотометрически при заданной длине волны.

Кривая на рис.2“б” показывает, что при повышенной температуре пектины стабилизируют структуру каротина.

в) По такой же методике исследовано влияние температуры на каротиноиды морковного сока (с.с.в. 6,7 %, Сх - 0,34 мкг/мл). По истечении времени в каждую колбу наливали спирт до метки с последующим измерением количества красящих веществ по оптической плотности раствора. Затем вычисляли содержание каротина в экстракте: при 57 С оно составляло 0,095; при 82 С - 0,086; при 98 С - 0,04 мкг/мл.

Кривые рис.3 иллюстрируют разрушение каротина в морковном соке (кривая 1) уже в первые минуты нагревания, что, по - видимому, связано с разрушением системы сопряжённых связей под воздействием термической обработки.

Для определения влияния пектина на термоустойчивость каротиноидов в морковном соке изучают морковнопектиновый комплекс, полученный из морковного сока и пектина при соотношении компонентов сок:пектин (по сухим веществам) 1:0,25, по вышеизложенной методике, где растворы морковнопектинового препарата (Сх=0,49 мкг/мл; D = 0,114), подвержены воздействию термической обработки (57 , 82 , 98 С) в течение 1 ч.

После термической обработки экстрагировали каротин, измеряли оптическую плотность

  1. и вычисляли концентрацию каротина (Сх) (рис.3, кривая 2).

Рис.3. Зависимость количества красящих веществ от температуры

При нагревании морковнопектинового препарата (кривая 2) наблюдается постоянство значений оптической плотности по мере увеличения температуры. Возможно, пектины выступают в качестве блокирующего средства при окислительном разложении красящих веществ, содержащихся в морковном соке.

Вывод

На основе экспериментальных данных есть основание предполагать, что пектиновые вещества являются возможными стабилизирующими агентами каротиноидов в чистом виде и в составе морковного сока.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Методы биохимического исследования растений /Под ред.А.И.Ермакова. – Л.: Колос. – С.107.
  2. Бурштейн А.И. Методы и исследования пищевых продуктов. – Киев: Госмедиздат УССР. – 1963.
  3. Савинов Б.Г. Каротин. – Киев: Изд-во АН Укр.ССР. -1948. -163с.

 

Год: 2011
Город: Алматы
loading...