Ассоциативные аналоги краун-эфиров в пищевых и биологических субстратах

ществ, а также дитерпеновые гликозиды, обусловливающие их сладкий вкус, что позволяет использовать листья стевии в качестве заменителя сахара при производстве диабетических продуктов питания.

Учитывая, что горьковатый лакричный привкус листьев стевии обусловлен содержанием тритерпенового сапонина - ликуразида, необходимо было установить технологические режимы, позволяющие максимально сохранить в нативном виде дитерпеновые гликозиды при одновременном снижении содержания ликуразида.

Ранее в работах кафедры технологии жиров, косметики и экспертизы товаров Куб! ТУ была показана эффективность применения метода механохимической активации (МХА) при переработке растительного сырья с целью получения и регулирования свойств БАД [3]. Нами проведены специальные опыты по исследованию влияния температуры и МХА на органолептические и физико-химические показатели листьев стевии в процессе их обработки в роторно-валковом дезинтеграторе (РВД) вертикального типа.

Температуру обработки листьев стевии в РВД варьировали в интервале от 20 до 50° С, а давление - от 5 до 20 МПа.

Установлено, что максимальное снижение содержания ликуразида при достижении высоких органолептических и физико-химических показателей, а также при максимальном сохранении физиологически функциональных ингредиентов, достигается при обработке листьев стевии при температуре 30°С и давлении 5 МПа (таблица).

Следует отметить, что в процессе обработки наблюдается незначительное снижение содержания во-

дорастворимых белков, что, по-видимому, связано с кратковременным механическим воздействием на материал, в результате чего происходит разрушение полимерных белковых молекул с образованием свободных аминокислот. При этом растет содержание растворимого пектина, так как механохимическая обработка листьев стевии приводит к разрушению полимерных углеводов, и протопектин, составляющий основу пек-тоцеллюлозной оболочки клеток, превращается в растворимый пектин.

На основании проведенных исследований экспериментально обоснована целесообразность и эффективность применения листьев стевии для получения физиологически функциональной БАД.

Показано, что обработка листьев стевии с применением метода МХА позволяет получать БАД, имеющую высокие потребительские свойства, а также пищевую ценность и физиологическую активность.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова и др.; Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2003. -640 с.

2. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов. - 5-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. университет. изд-во, 2007. - 455 с.

3. Пахомов А.НКазанцев А.В., Косинкова И.А., Клин-духов В .П. Пищевые функциональные продукты на основе компози -ций растительных биологически активных добавок. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2006. - 107 с.

Поступила 26.03.09 г.

FEATURES OF A CHEMICAL COMPOUND AND FOOD VALUE BAA «STEVIA»

IB. KRASINA, E.P. KORNENA, VI. MARTOVSCHUK, R.S. FUKS, MB. FROLOV

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: krns@mail.ru

Features of a chemical compound and food value of leaves stevia for creation from it vegetative biologically active additive (BAA) are investigated with the purpose of expansion of assortment of diabetic food stuffs. Theoretically also the expediency and efficiency of application of leaves stevia is experimentally proved as raw material for reception physiologically functional BAA.

Key words: chemical compound, stevia, vegetative raw material, biologically active additive, diabetic food stuffs.

344.6:376.32:664.31

АССОЦИАТИВНЫЕ АНАЛОГИКРА УН-ЭФИРОВ В ПИЩЕВЫХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СУБСТРА ТАХ

Ю.М. ШАПИРО, ВИ. НИЧЕПУРЕНКО

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 233-73-41

Выявлены новые типы молекулярных структур - ассоциативные аналоги краун-эфиров, влияющие на формирование жидкостных фаз.

Ключевые слова: трехфазная жидкостная система, бензойная кислота, водно - диоксановая среда, краун-эфиры. Краун-эфиры [1] примечательны не только ориги- °пределяющими жизненн° важньш пр°це<хы. °с°бен-нальностью структуры включения, но и свойствами, ностью структуры краун-эфиров и их аналогов являет-

ся сочетание различных видов межмолекулярного взаимодействия. Наиболее важный фактор - размер внутренней ячейки, подходящей для определенного соединения включения. Дальнейшее развитие проблемы определяется обнаружением указанных свойств у самоорганизующихся систем открытого типа, этой проблеме посвящены наши исследования [2-4].

В литературе периодически встречаются описания свойств многокомпонентных систем, которые могут образовывать несколько несмешивающихся фаз. Нами проведена их классификация и предложено две группы трехфазных жидкостных систем, различающихся по типу компонентов и их свойствам. Одна группа состоит из взаимно несмешивающихся жидкостей, которые образуют три слоя, располагаясь по плотности. Однако хорошо взаиморастворимые вещества также способны образовывать многослойную систему, если формируется ассоциативный аналог краун-эфира. Такие системы характерны высокой самоорганизующей способностью, именуемой также жидкокристалличностью.

Под ассоциативными аналогами краун-эфиров следует понимать «нежесткие» циклические ассоциаты молекул, содержащие ковалентные, координационные, водородные, гравитационные, ионные и другие типы связей. Несмотря на «нежесткость» ассоциата, он формирует строго определенную структуру с центральным атомом и периферийным составом. Подобная структура отличается пластичностью и может изменять величину ассоциативного цикла для включения центральных групп ионного размера. Такой вывод сделан нами при исследовании системы дикалийортобен-зоат-диоксан-вода, образующей ассоциативный ана-ло г крау н-эфира - 18-крау н-6, избирательного для иона калия.

Нами установлено формирование «нежестких» ассоциативных аналогов краун-эфиров при исследовании трехфазных жидкостных систем на основе диокса-новых растворов калиевых солей бензойной, сорбино-вой, фенилуксусной и других кислот [2, 3].

Подобные ассоциаты образуют также калиевые соли жирных кислот, образующиеся при щелочном гидролизе растительных масел в среде диоксана [4]. Одной из особенностей формирования ассоциативных структур подобного типа является образование солей ортокарбоновых кислот на основе карбоновых кислот.

В смеси вода-диоксан некоторые соли карбоновых кислот взаимодействуют со щелочью, образуя производные гем-триола [2], которые ограниченно растворимы в диоксане и в водной среде с высоким содержанием электролита. В присутствии избытка щелочи образуется дикалийортобензоат. При очистке перекристаллизацией из воды они распадаются до исходных компонентов:

Я - С +

Ч°к

кон

Я —

°к

I

С — ок I

°н

В присутствии диоксана и водного раствора КОН высокой концентрации соли гем-полиолов образуют самостоятельную жидкостную фазу с содержанием компонентов диоксан-вода-соли гем-полиолов 10 : 25 : 1. Нами сделано предположение, что такое обособление вещества в третью фазу определяется образованием сложного ассоциата молекул, в котором диоксан выполняет функцию, аналогичную краун-эфирам. Образовавшийся ассоциативный аналог краун-эфира 18-краун-6 также избирателен для иона калия:

Аддукы, указанные в таблице, можно представить подобными схемами, в которых растворитель взаимодействует с родственной частью молекулы - фазообра-зователя (рисунок: нумерация структурных формул соответствует данным таблицы). Подобные структуры авторы работ, указанных в таблице, не предлагают, но состав компонентов, дающих три жидкостные фазы, позволяет обнаруживать их аналогии.

Таблица

№ п/п Компонент Литература

1- й 2-й 3-й 4- й

1 Вода Анилин Гексан Бензол [5]

2 Вода Диметилпиридин н-Масляная кислота - [6]

3 Вода Нитробензол Гексан - [7]

4 Вода Ацетонитрил Бензол Гептан [8]

5 Минеральное масло Фурфур иловы й спирт О О - [9]

6 Гликоль Нитрометан Тетрахлорэтилен - [10]

Н 2°

,н он.

••• он.

о -н.

О Н'1

СН3- CN • • • Ь^О

сн,он -со.

.о ... н-о

Образование трех жидкостных фаз, представленных в таблице, имеет общую особенность: в смеси присутствует соединение, которое может быть определено как двухфункциональное. Это определение отно -сится и к понятию двух типов реакций, в которых может участвовать соединение, и к его условному подразделению на полярную и неполярную, а также углеводородную (ароматического или алифатического характера) и функциональную (спиртовую, альдегидную, кислотную и т. д.) части. Находясь в смеси с растворителями разной природы (полярный и неполярный, нейтральный и основной или кислотный), двухфункциональное соединение образует аддукты с растворителями или другими компонентами смеси. Свойства аддук-тов при определенной температуре отражают в сумме физико-химические свойства компонентов смеси, ограниченную растворимость в каждом из растворителей.

Таким образом, рассмотренные многокомпонентные многофазные жидкостные системы являются самоорганизующимися системами и меняют величину слоев и агрегатное состояние в зависимости от количества исходных реагентов. Формирование ассоциативных комплексных соединений типа краун-эфиров может происходить с образованием соответствующих ас-социатов с ионами металлов на основе гем-полиолов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хираока М. Краун-соединения. Свойства и примене-

ния. - М: Мир, 1986. - 383 с.

2. Shapiro Yu.M., Nichepurenko V.I., Kuligina A.V.

A Three-Phase Liquid System Based on Orthicarboxylyc Acid Salts // Russian Journal of Physical Chemistry A. - 2007. - V. 81. -№ 5. -P. 739-741.

3. Шапиро Ю.МНичепуренко В.И. Трехфазные жидко -стные системы на основе солей карбоновых кислот // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2005. - № 5-6. - С. 53-54.

4. Шапиро Ю.М., Кулигина А.В., Ничепуренко В.И. Новое направление в исследовании растительных масел // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2004. - № 2-3. - С. 135-136.

5. Griswold J., Chew J.N., Klecka M.E. Pure hydrocarbons

from petroleum // Ind. Eng. Chem. - 1950. - V. 42. -№ 6. - P. 1246.

6. Сергеева В.Ф., Закумбаева З.А. Равновесие жидких фаз в системе вода-изомасляная кислота-диметилпиридин // Журн. общей химии. - 1982. - Т. 52. - Вып. 8. - C. 1704.

7. Мерцлин Р.В. О равновесии трех жидкостных фаз в трехкомпонентных системах // Журн. общей химии. - 1938. - Т. 8. -Вып. 17. - С. 1742.

8. Hartwig G.M., Hood G.C., Naycock R.l. Quaternary liquid systems with three liquid phases // J. Phys. Chem. - 1955. - V. 59. -№ 1. - P. 52.

9. Frmds A.W. Ternary systems of liguid carbon dioxide // J. Phys. Chem. - 1954. - V. 58. - № 12. - P. 1099.

10. Сазонов В.Р., Жиляева И.Н. О равновесии трех жидких фаз в трехкомпонентных системах / VII. Система нитроме-тан-тетрахлорэтилен-этиленгликоль. - Деп. в ВИНИТИ, № 5005-72.

Поступила 15.04.09 г.

ASSOCIATION ANALOGUES OF CROWN-ETHERS IN THE FOOD AND BIOLOGICAL SUBSTRATES

YU.M. SHAPIRO, V.I. NICHEPURENKO

Kyban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph.: (861) 233-73-41

The new type of molecular structure - the association analogous of crown-ether - is revealed. Key words: three-phase liquid systems, benzoic acid, water-dioxane medium, crown-ethers.