 |
Деградация витамина С под давлением в среде с разной кислотностью
|
|
|
|
Деградация витамина С под давлением в среде с разной кислотностью
В литературе наблюдается значительный разбег экспериментальных данных, которые принадлежат к разным пищевым продуктам, который обусловливается как разным химическим составом продуктов, так и разными стадиями процессов деградации их составных частей. Пищевые продукты разных производителей отличаются множеством параметров, точный учет которых невозможен. Для устранения влияния всех этих факторов на результаты измерений сделаны модельные эксперименты по обработке сверхвысоким давлением растворов некоторых выделенных компонентов.
Витамин С в буферных растворах
Здесь приведены результаты исследований влияния давления на наличие витамина С в среде разной кислотности с целью установить возможную разницу показателей деградации витамина С под давлением в разных пищевых продуктах [15].
Как растворители использовались буферные растворы (цитрат и лимонная кислота) с pH=4, 5, 6 и вода (после добавления аскорбиновой кислоты рН воды близко 3). Образцы поддавались влиянию высокого давления 200, 400 и 600 МПа с экспозицией 5 и 15 минут. Результаты измерений, поды в таблице 4. 9 и на рисунке 4. 5, показывают, что влияние высокого давления на растворы рН приводят к большой деградации витамина С. Тот же эффект дает увеличение времени обработки давлением.
Рисунок 4. 5 – Зависимость остаточной концентрации витамина С в растворах с разной кислотностью (рН = 4, 5, 6) и в воде от величины давления и времени обработки
Таблица 4. 9 – Влияние давления на концентрацию витамина С (в отн. ед. ) в буферных растворах с разной кислотностью
| Давление, МПа | 5 мин, вода | 5 мин, р=6 | 5 мин, р=5 | 5 мин, р=4 | 15 мин, вода | 15 мин, р=6 | 15 мин, р=5 | 15 мин, р=4 |
| 0, 98 | 0, 83 | 0, 93 | 0, 96 | 0, 94 | 0, 73 | 0, 86 | 0, 92 | |
| 0, 98 | 0, 88 | 0, 88 | 0, 92 | 0, 87 | 0, 69 | 0, 79 | 0, 85 | |
| 0, 94 | 0, 82 | 0, 82 | 0, 85 | 0, 83 | 0, 67 | 0, 73 | 0, 76 |
|
|
|
Необходимо указать, что в растворах с большим рН при больших Р наблюдается замедление скорости падения концентрации с увеличением давления. Сходство влияния факторов кислотности среды, давления и времени обработки на концентрацию витамина С дает возможность высказать предположения о изменении кислотности среды под действием высокого давления.
Сравнение с исследованием кинетики инактивации микроорганизмов давлением
В последние время публикуется множество работ, посвящённых кинетики инактивации тех или других микроорганизмов, которые входят в состав пищевых продуктов. Большая часть этих результатов [123] согласовывается с моделью первого порядка, но встречается и отклонения (смотреть, например[69]). Характерный вид этих кривых представлен на рисунке 4. 6.
Рисунок 4. 6 – кинетика инактивации L. plantarum TMW1. 460, обработанных давлением (А) – 200, (В)-400, (С)- 500, и (D)-600 Мпа. Показано количество клеток, которые выжили на обычном агаре (°) и на агаре, который содержит 4 % NаCl (•), в сравнении с необработанными культурами (за данными Ulmer H. M., Gᾶ nzle M. G., Vogel R. F. [141])
Данные с кинетики инактивации микроорганизмов, получены предложенным дальше путем, качественно согласовывается с результатами, полученными экспериментально другими авторами. Необходимо указать, что скорости инактивации могут сильно различаться в зависимости от условий опыта, но их относительное поведение под давлением хорошо согласовывается с использованной моделью (см. тему 7).
Сравнение с денатурацией белков под давлением
Полученные в работе кривые инактивации микроорганизмов под давлением (рисунок 4. 3 и 4. 4) странным образом коррелируют с результатами экспериментов [124] с денатурацией белков под давлением (рисунок 4. 7). Этот факт доказывает, что денатурация белков является ключевым данным механизма инактивации микроорганизмов и подтверждается допущение про химическую природу процесса инактивации.
|
|
|
Рисунок 4. 7 – степень денатурации белка 33=kDa под давлением (за данными: Ruan K., Xu C., Li T. Et al. [124]) для разных концентраций сахарозы (указаны крайние значения)
|
|
|
