Оценка антиоксидантной активности пищевых продуктов методом потенциометрии

ды 25-30°С - как в стационарных условиях, так и в условиях встряхивания (при транспортировке).

Сравнивая результаты ферментативной обработки по двум вариантам можно отметить, что действие ферментного препарата достаточно эффективно в обоих случаях, поэтому целесообразно их сочетание.

На основании полученных результатов производственного испытания можно рекомендовать способ ферментативной пектолитической обработки в томатном производстве. Целесообразно вести ферментиро-вание пульпы в стационарных условиях на пунктах

первичной переработки и при транспортировке в автоцистернах на консервные заводы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тлеуж С.М. Биохимические особенности коллоидов томатов в связи с совершенствованием технологии концентрированных томатопродуктов: Дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 1995. -240 с.

Кафедра технологии консервирования

Поступила 28.03.04 г.

635.64.578.001.4

ОЦЕНКА АНТИОКСИДАНТНОЇ! АКТИВНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИОМЕТР ИИ

Х.З. БРАЙНИНА, А.В. ИВАНОВА, Е.Н. ШАРАФУТДИНОВА

Уральский государственный экономический университет

Биохимические реакции, обеспечивающие жизнедеятельность клеток организма, протекают с образованием и участием свободных радикалов. Неблагоприятное воздействие разнообразных факторов окружающей среды может приводить к избыточному образованию свободных радикалов и, как следствие, возникновению окислительного стресса. Состояние окислительного стресса утяжеляет течение многих заболеваний и ускоряет старение организма в целом [1]. Система защиты от избытка свободных радикалов состоит из ферментов с оксидо-редуктазной активностью, неферментативных белков, полипептидов, водо- и жирорастворимых витаминов, тиолсодержащих аминокислот, флавоноидов, каротиноидов и т. д. [2]. Большинство из перечисленных соединений препятствуют развитию окислительного стресса, прерывая цепную реакцию образования свободных радикалов, поэтому эти вещества называют как веществами с противорадикальной активностью, так и антиоксидантами. Источником большинства антиоксидантов для человека служат продукты питания и биодобавки.

Определение состава природных антиоксидантов производят спектрофотометрическими или электрохимическими методами с предварительным хроматографическим разделением [3, 4]. При этом получают информацию об индивиду альных веществах. Общую антиоксидантную активность (ОАО) продуктов питания определяют в основном методами, разработанными для оценки свободнорадикального окисления и анти-оксидантной системы организма. Противорадикальная активность природных антиоксидантов базируется на их восстановительной способности, поэтому в основе методов определения лежит взаимодействие с долгоживущими радикалами [5], или так называемыми активными кислородными метаболитами - гидро-

ксид-радикалом ОН', супероксид-радикалом 02 , перекисью водорода Н202, хлорноватистой кислотой НОС1

Г ft 71 ТГ П ITT ТР ТТПЛ Cl Т TTTt/'l ПО ТПХТГЯ TT«"\T5 Г\ (^ГМ|''ТПНПЛ Ч.ГОТЛТТО-

5 / j. j^r I ivt*. juu p vi Д1Ч/ ± • шихиДа"

ми электронно-спинового резонанса, измерением люминесценции или спектро фотометрически. Используют также разные модификации реакций перекисного окисления липидов [5,7]. Показана возможность определения общей восстановительной силы пива с использованием 2,6-дихлорфенол-индофенола методом вольтамперометрии [8]. Разработан также новый способ определения интегральной антиоксидантной способности (АОС), основанный на кулонометрическом определении с использованием электрогенерирован-ных титрантов - Cl2,12, Br2, Ag (I),V (V), стехиометри-чески взаимодействующих с основными вещества-ми-антиоксидантами [9]. Однако все перечисленные методы требуют либо дорогостоящих реактивов и оборудования, либо сложной процедуры проведения анализа.

В настоящей работе предлагается использовать свойство веществ-антиоксидантов участвовать в окис-лительно-восстановительных реакциях за счет еноль-ных (-ОН) и сульфгидрильных (-SH) групп. Процедура регистрации аналитического сигнала методом по-тенциометрии при этом удобна в исполнении и не требует дорогого оборудования. Определение антиокси-дантных свойств растворов основано на химическом взаимодействии антиоксидантов с медиаторной системой Me0*/ Mered, которое приводит к изменению ее окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Регистрацию изменения потенциала проводили с помощью высокоомных вольтметров В7-34 и Щ-300. Электрохимическая ячейка представляла собой емкость, содержащую К-Ка-фосфатный буферный раствор, медиаторную систему Fe(III)/Fe(II) и комплексный электрод для измерения ОВП Phoenix.

Окислительно-восстановительный потенциал системы определяется равновесием Fe(III) + е ^ Fe(II) и

выражается уравнением (1), которое описывает зависимость потенциала от концентрации, точнее, активности, окисленной и восстановленной форм железа:

Е. = £,+ 2,3^1

аг- с

^

При добавлении в ячейку антиоксидантов, способных восстанавливать Ре(Ш), эта зависимость приобретает вид

£<»£„ + 2,з"ігС,-(ш)'С;

17 п +С Г Ре(ІІ) ' і

С„

С,

-Г

Ре

1+10

6I 3 ЪХГ

Аскорбиновая кислота

Цистеин

Глутатион

1 :2 1 : 1 1 : 1

Гидрохинон

Катехол

Танин

Мочевая кислота

1 : 2

1 : 2 1 : 10- 12 1 :2

Зная изменение ОВП 8 и используя выражения (1) и (2), находим Сх:

где 5 = | Е„ - ЕУ; Ен - начальный потенциал медиаторной системы, ~В; Ех - конечный потенциал системы после внесения исследуемого продукта, ~В; Срещц, С^сац — исходная концетрация окисленной и восстановленной форм компонентов медиаторной системы, М; Сх -искомая концентрация антиоксидантов, г-экв/л; Л - газовая постоянная; Т - абсолютная температура; Я - число Фарадея.

Антиоксидантную активность оценивали в г-экв/л.

Исследования растворов отдельных антиоксидантов показали, что выбранные соединения способны участвовать в реакции с медиаторной системой:

иРе(Ш) + тХгесI + пе > яРе(П) + тХох.

Экспериментально найдены коэффициенты приведенной реакции {т : п):

Далее в работе был исследован ряд продуктов питания. На рисунках 1-3 представлены диаграммы АОА свежевыжатых соков фруктов (рис. 1:7- лимон, 2 -апельсин, 3 - мандарин, 4 - грейпфрут, 5 - кумкат, б -виноград, 7 - яблоко, 8 - рампутан, 9 - карамбола, 10-слива, 11 - груша, 12 - облепиха, 13 - клубника, 14 -вишня, 15 - калина, 16 - клюква, 17 - черная смородина, 18- красная смородина, овощей (рис. 2:7- петрушка, 2 — у'кроп, 3 — тыква, 4 — болгарский перец, з — лук, 6 - чеснок, 7 - морковь, 8 - капуста белокочанная, 9 - капуста кольраби), соков и нектаров промышленного изготовления (рис. 3:7,2- апельсиновые соки, 3 - грейп-фрутовый сок, 4 - мандариновый сок, 5 - ананасный сок, 6 - абрикосовый нектар, 7 - вишневый нектар, 8 -черносмородиновый сок, 9 - виноградный сок, 10- яблочный сок, 11,12 - томатный сок).

Наибольшей АОА обладают сок черной смородины (0,0342 г-экв/л) и сок капусты кольраби (0,0081 г-экв/л). Среди соков промышленного изготовления выделяются черносмородиновый (0,0080 г-экв/л) и апельсиновый (0,0043 г-экв/л). Необходимо отметить, что АОА соков промышленного изготовления была существенно меньше, чем у одноименных свежевыжатых соков.

На рис. 4 приведены значения АОА вин. Наиболее высокая АОА характерна для красных вин [4]. Полученные нами результаты согласуются с литературными данными: высокая АОА зафиксирована у образцов вина красного полусладкого и каберне. Исследованные образцы на диаграмме расположены в следующем порядке: 1 - кагор, 2 - красное десертное полусладкое, 3 - красное полусладкое, 4 - каберне, 5 - розовое полусладкое, 6 - фетяска, 7 - пино белое полусладкое, 8 -

Рис. і

Рис. 2

ш

#

о"

о

<

0,03-0,02-

°’01 гі и Л-Ц зИл л а П

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121314 1516 17 18

Рис. 3

1 3 5 7 9 11 13 15

Рис. 4

мускат, 9 - белое полусладкое, 10- токай (полудесертное), 11 - токай (сладкое), 12 - белое десертное, 13 -шампанское. 14 - коньяк Арагви, 15- коньяк Ани. 16-коньяк Утопил.

При исследовании образцов пива разных сортов установлено, что их АОА в целом соотносится с содержанием экстрактивных веществ в сусле. Наименьший уровень АОА наблюдали в безалкогольном пиве (11% экстрактивных веществ) - около 0,0006 г-экв/л, а наибольший — в темных сортах (16% экстрактивных веществ) — 0,0017 ... 0,0025 г-экв/л. Полученные нами результаты согласуются с данными определения содержания восстанавливающих соединений в пиве с 2,6-дихлорфенол-индофенолятом № методом вольт-амперометрии [8], где наиболее высокий уровень был отмечен при исследовании темного пива, а самый низкий - в сортах, подвергавшихся деалкоголизации.

Исследование чая показало, что образцы черного чая одноразовой заварки имеют невысокий уровень АОА. У образцов листового зеленого и черного чая этот показатель значительно выше - от 0,007 до 0,013 мг-экв/л.

Таблица

д) и Продукт АОА, г-мэкв/л Sn %

ить, Коньяк 1,28 ± 0,08 2,52

асу- Экстракт зеленого чая 1,39 ± 0,03 0,83

>ша- Нектар персиковый 1,49 ±0,19 8,09

Пиво 1,57 ±0,34 8,80

олее Свежевыжатый сок апельсина 6,31 ±0,32 4,10

длу- Свежевыжатай сок яблока 2,15 ± 0,19 4,80

В таблице приведены данные, характеризующие воспроизводимость результатов определения АОА (я = 3 ... 5,р = 0,95).

Очевидно, что различные значения этого статистического показателя для разных продуктов определяются особенностями образца: однородностью, условиями стабилизации антиоксидантов и т. п.

Таким образом, показана возможность использования потенциометрических измерений для определения знтиоксидэнтных свойств рядя соединений и оценки общей АОА продуктов питания. Предложенный метод определения АОА может быть использован для исследования изменения качества продуктов во время хранения и в процессе производства, а также для оценки АОА разнообразных биологических объектов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ченков Н.К., .Панкин Hi.. Меныцикова Е.Б. Окислительный стресс. - М.: МАИК Наука/Интерпериодика, 2001.

2. Арутюняк А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антоксидантной защиты организма. - СПб.: ИКФ Фолиант, 2000.

3. Абдуллин И.Ф., Турова Е.Н., Будников Г.К. Органические антиоксиданты как объекты анализа // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2001. - № б. - 67. - С. 3-13.

4. Maimino S., Brenna О., Buratti S., Cosio M.S. A New Method for the Evaluation of the “Antioxidant Power” of Wines // Electoanalysis. - 1998. - 10. -№ 13. - P. 908-912.

5. Liebert М., Licht U., liolun V., Bitsch R. Antioxidant properties and total phenolic content of green and black tea under different brewing conditions // European Food Research and Technology. - 1999. - 204. - Iss. 1. - P. 217-220.

6. Вклад в увеличение стабильности вкуса пива / Г. Бесеен-дерфер, Б. Биркеншток и др // Brauwelt. Мир пива. - 2002. - II. -С. 10-18.

7. Lavelly V., Peri С., Rizzolo A. Antioxidant activity of tomato products as studied by model reaction using xantine oxidase, myelioperoxidase, and copper-induced lipid peroxidation // J. Agric Food Chem. - 2000. - 48. - № 5. - P. 1442-1448.

8. Sobiech R.M., Neuman R., W aimer D. Automated Voltammetric Determination of Reducing Compounds in Beer // Eiectoanalvsis. - 1998. - 10. -

№ 14. - P. 969-975.

9. Турова E.H. Применение электрохимических методов оценки интегральной антиоксидантной способности лекарственного растительного сырья и пищевых продуктов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Казань, 2001.

Кафедра химии

Поступила 18.07.03 г.

66.047,002.56

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРУЗИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

А Н. ОСТРИКОВ, В.Н. ВАСИЛЕНКО, К.В. ПЛАТОВ

Воронежская государственная технологическая академия

Значительные сложности при организации и проведении экструзии вызывает измерение таких основных технологических параметров процесса, как температура и давление экстру дата, хотя именно они оказывают большое влияние на качество вырабатываемых продуктов. Получение достоверной текущей информации об изменении этих параметров затруднено из-за отсутствия соответствующих приборов [1].

Цель данного исследования - разработка компьютерной системы получения информации о характере изменения температуры и давления экструдата с использованием аналого-цифрового преобразователя.

Разработанная компьютерная система контроля и управления процессом экструзии (рис. 1) предназначена для автоматического измерения, регистрации температуры и давления в экструдере, а также управления нагревательным элементом в зависимости от заданной температуры в предматричной зоне экструдера Для измерения давления в предматричной зоне был установлен преобра-