Способ контроля качества пищевых продуктов

Способ контроля качества пищевых продуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1364962 А 1 (51)4 С 01 И 21 64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998583/31-25 (22) 30.12.85 (46) 07.01.88. Бюл. К 1 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности и

Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.И.Тимошкин, В.В.Красников, З.Н.Кишковский, А.В.Титкова, Л.И.Пучкова, В.И.Маклюков, Г.А.Маршалкин, З.Г.Скобельская и И.С.Алехина (53) 664.543.42(088.8) (56) Кузьмина Н.П. Биохимия хлебопечения. — M., 1978, с. 278.

Красников В.В., Тимошкин Е.И.

Люминесценция пищевых продуктов.

М., 1983, с. 264. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ПИ!ЦЕВЪ|Х ПРОДУКТОВ путем возбуждения люминесценции, измерения спектров люминесценции и возбуждения люминесценции, определения наличия полос излучения и возбуждения, установления расположения максимумом этих полос и определение по расположению максимумов качества пищевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля качества пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, регистрируют спектры возбуждения и люминесценции в пределах длин волн 430-500 и 355-375 нм соответственно, максимумы которых соответствуют глубине прохождения карбониламинной реакции.

1 1364962 2

Изобретение относится к пищевой промышленности, конкретно к методам анализа пищевых продуктов, и может быть использовано для контроля каче6 ства хлеба, какао-продуктов, вина и других продуктов, в которых имеет место карбониламинняя реакция.

Целью изобретения является обес«счение возможности контроля качества пищевых продуктов, содержащих про?укты карбони»амин»ой реакции, и повыше««ие точности контроля.

В случае < дновременного наличия нескольких по»ос излучения, соответ- 16 .твующих све ?ен??ю продуктов карбонил«мпнной реакции ря.«ных <-.тядий, коче.т зо анял;«э««руемог. г?и« ?е?«ого продукт

«пределяют «н о г«?о«?«ен«но инте»си»посв тей люминесценции, измеренных при 20

;линях волн, равных максимумам этих

»глос, Контроль качества пищевых продукв, содержащих продукты карбонилямин««ои реакции, Tlo наличию IIo!Ioc излучения в пределах длин волн 430500 нм и полос возбуждения в преде«ях 355-375 нм основан ня обнаруженном совпадении $»(ë çÿ ««««ûõ с поктряльно-люлнгнесцентных характеристик п?ще- 30 вых продуктов с соответствук«щими харя?;те?н«ст«кями модельных соед«п«е?«и?«, обря «ующихся в ходе карбо???«лал«и?«««о?3 реякци««, в частност?«соединений фур?«уроля и продуктов окисления полиненасыщенных жирш«х кислот с аминокислотами.

Макс«?л?умы спектров люминесценции и возбуждения .?юмпнесценции замороженных растворов этих модельных сое- 40 динений в зависимости от глубины прохождения карбониламинной реакции, оцениваемой с использованием спектрофотометрии и инфракрасной спектроскопии, расположены соответственно при 45

430-440 и 355-365 нл? на начальной стадии карбониляминной реакции, при

460-480 и 365-375 нм на промежуточной стадии, при ч90-,500 и 375 нм на конечной тадии. 50

На спектрах люминесценции пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, при возбуждении светом длиной волны 355-375 нм выявляются полосы излучения, расположенные в зависимости от технологических режимов обработки пищевого продукта, или в пределах длин волн 430440, 460-480, 490-500 нм, или для »екоторых продуктов также в пределах длин волн 440-460, 480-480 нм. В последнем случае имеет место наложение полос излучения, обусловленных свечением продуктов карбониламинной реакции различных стадий ее прохождения.

В случае одновременного наличия в анализируемом пищевом продукте нескольких полос излучения, соответст.«ующих свечению продуктов карбониляминной реакции, глубина ее прохождения определяется по отношению интенсивностей люминесценции этих полос.

Возможность определения при использовании предлагаемого способа ра«личных стадий прохождения карбонилям?инной реакции повышает точность контроля качества пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции.

В случае возбуждения люминесценции пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, светом дл«?ной волны меньше 355 нм или больше

375 нм могут возбуждаться помимо продуктов карбониламинной реакции и друг«?е люминесцирующие компоненты пищевых продуктов. Когда длина волны яоэбуждяющего света меньше 355 нм, «гут возбуждаться продукты окисления олиненасыщенных жирных кислот, мак:ил?умы полос излучения которых расположены при длинах волн меньше

430 ??л?. Когда длина волны возбуждающего света больше 375 нм, может возбуждаться, в частности, рибофлавин, максимум спектра люминесценции которого находится при длинах волн больше 500 нм.

Способ можно испольэовать для анализа как твердых, так и жидких пищевых продуктов, так как положение максимумов полос излучения и возбуждения люминесцирующих соединений, образующихся в ходе карбониламинной

»с акции, не зависит ни от агрегатного состояния анализируемого пищевого продукта, ни от цвета и состояния его поверхности, ни от микроструктуры продукта, а определяется только наличием в продукте молекул люминесцирующих соединений, образующихся в процессе карбониламинной реакции.

Пример 1. Из пшеничной муки первого сорта приготавливают безопарным способом тесто, из которого выпекают три серии стандартных образцов хлеба, отличающиеся друг от друга

1364962 временем выпечки, равным 15, 30 и 45 мин.

Пробы теста и хлеба помещают в спектрофлюориметр и для них опреде5 ляют спектры люминесценции и спектры возбуждения люминесценции при освещении ультрафиолетовым светом поверхности теста, мякиша центральной части и подкоркового слоя и корки хлеба. 10

Измерения проводят при температуре жидкого азота 80 К для всех образцов, а для корки хлеба при комнатной температуре (300 К). Затем устанавливают расположение максимумов полос иэлу- 15 чения 3„ и возбуждения

Полученные данные приведены в табл. 1.

Из данных, представленных в табл,1, видно, что основной вклад в свечение 20 теста и центральной части мякиша образца, выпеченного в течение 15 мин, вносят продукты начальной стадии карбониламинной реакции, а именно Шиффово основание. 25

Б свечение остальных образцов преобладающий вклад вносят продукты последующих стадий карбониламинной реакции, причем с увеличением времени выпечки как для центра, так и для под- 30 коркового слоя мякиша наблюдается смещение максимумов полос излучения и возбуждения в область длинных волн, соответствующее накоплению продуктов карбониламинной реакции на более глубокой ее стадии.

Расположение максимумов полос излучения при 450, 460 и 462 нм в опытах 3, 5 и 6 соответственно можно объяснить наложением полос излучения, 40 обусловленных свечением продуктов карбониламинной реакции начальной и промежуточной стадий.

Для корки хлеба наблюдается только смещение максимума полосы излучекчя 45 при увеличении времени выпечки с 15 до 30 мин. Дальнейшее увеличение времени выпечки не оказывает, вероятно, влияния на структуру образующихся люминесцирующих продуктов карбониламинной реакции.

Пропеченность хлеба можно оценивать также путем сравнения расположения максимумов полос излучения и возбуждения центральной части и подкоркового слоя мякиша. Для пропеченного хлеба (пробы 2 и 5) разность в расположении максимумов полос излучения ьй д„ и возбуждения дЛ соответственно составляет 25 и 10 нм, в то вр мя как для пропеченного хлеба(проба 3 и

6) 4 =12нм, ад,„=5нм, а для перепеченного хлеба (проба 3 и 7)

4 = 10 им, а 4 „=5 нм.

Пример 2. На пробах, приготовленных с помощью размола ядер товарных какао-бобов, а также бобов той же партии, прошедших гидротермическую обработку при 80 С и обжарку при

140 и 160 С, а также какао-крупки, приготовленной из образцов, прошедших гидроФермическую обработку (с различным содержанием какао-веллы), проводят измерения в условиях примера 1.

Результаты испытаний приведены в табл, 2.

Как видно из табл. 2 с ростом температуры обработки какао-бобов наблюдается смещение максимумов полос излучения и полос возбуждения в область длинных волн, что позволяет определить такую качественную характеристику какао-продуктов, как степень обжарки, которая определяется глубиной прохождения карбониламинной реакции.

Кроме того, по мере увеличения в какао-крупке содержания веллы наблюдается смещение максимумов полос излучения и полос возбуждения в область длинных волн, что соответствует большей глубине протекания карбониламинной реакции в какао-велле по сравнению с ядром какао-бобов.

Пример 3. Берут две пробы белого крепкого вина с добавлением BHH ниах лизатов в количестве 0,5 г/л. о

Одну из проб выдерживают при 60 С в течение 20 сут.

Берут также пробы вин, при производстве которых используют специальные технологические приемы, направленные на стимулирование карбониламинных реакций: Херес, Мадеру, Марсалу, Малагу, Исследуемые пробы вин и осадок, отфильтрованные иэ пробы 6 (Малага И - 33, 1950 г), помещают в спектрофлюориметр. Затем пробы охлаждают до температуры жидкого азота и для них определяют спектры люминесценции и возбуждения люминесценции.

Измерения проводят только на замороженных пробах вин, так как на спектрах люминесценции и возбуждения люминесценции жидких продуктов не выявляются при комнатной темгературе полосы излучения и возбуждения, ха1364962

Таблица

Время вы- ВизуальИсследуемая проба ная оцен ка обпечки, мин

80 К 300 К

-(разца

Ьм лв„ им

430 355

435 355

450 365

470 370

1 Тесто

2 Мякиш центр

45 подкорковый слой

460 365

15 рактерные для продуктов карбониламинной реакции.

После этого устанавливают расположение максимумов полос излучения, выявляющихся на спектрах люминесценции исследуемых образцов и максимумов полос возбуждения.

Полученные данные приведены в табл. 3..

Для проб вин, в спектрах люминесценции которых выявлены две полосы излучения (при Л„ и Л ). рассчитывают отношения интенсивностей люминесценции этих полос Т /I

Иэ данных, приведенных в табл.3, видно, что расположение полосы излучения белого крепкого вина с лизатами, не проходящего тепловой oQpaooòки (проба 1). свидетельствует об отсутствии в нем продуктов карбониламинной реакции. Расположение максимумов полос излучения и возбуждения образцов этого вина, прошедшего тепловую обработку (проба 2), свидетельствует о том, что основной вклад в свечение (проба 2) вносят продукты начальной стадии карбониламинной реакции, а именно Шиффово основание.

Шиффово основание также вносит основной вклад в свечение Хереса.

Полосы излучения, соответствующие свечению Шиффова основания, имеются также и в спектрах люминесценции проб Мадеры Дона и Марсалы десертной.

Однако в спектрах люминесценции этих вин выявляются более интенсивные полосы излучения, расположенные при 475 и 480 нм соответственно и характерные для продуктов более глубокого прохождения карбониламинной реакции. В длинноволновую область спектра смещены также и максимумы полос возбуждения

Мадеры Дона и Марсалы десертной.

Расположение максимумов длинноволновых полос и максимумов возбуждения проб этих вин свидетельствует о том, что переобладающий вклад в люминесценцию Мадеры Дона и Марсалы десертной вносят продукты карбониламинной реакции, соответствующие большей по сравнению с Хересом глубиной протекания этой реакции, Расположение максимумов полос излучения и возбуждения осадка, отфильтрованного иэ пробы 6 вина, соответствует свечению конечных продук20 тов карбониламинной реакции — нерастворимых полимеров.

Таким образом, определение расположения максимумов полос излучения и возбуждения вин позволяет определять наличие в них продуктов карбониламинной реакции и глубину прохождения этой реакции.

Измерение спектрально-люминесцентных характеристик вин дает возможность осуществлять контроль качества вин в процессе тепловой обработки, а также контролировать правильность режимов тепловой обработки готовых, ин различных типов.

При применении предлагаемого спо35 соба создается воэможность непрерывного контроля технологических процессов переработки пищевых продуктов и автоматизации этих процессов.

Полоса излучения, нм, при темпепературе пробы

1364962

Продолжение табл.1

Исследуемая проба

Виэуальная оцен ка об300 К

80 К разца

45

8 Корка

Непропе- 480 375 ченный

480 375

9 н

Пропе- 500 375 ченный

500 375

45

Перепе- 500 375 ченный

375

500

Т а б л и ц а 2

Исследуемая проба

300 К им 1 ив нм

1 Какао-бобы

430-435 355

435

355 товарные

470

365

140

490 обжаренные

375

160

500

375

475

365

480

370

0,25

0,5

375

490 после гидротермической обработки

5 Какао-крупка с содержанием веллы, 7

0,15

Время выпечки, мин

Режим термообработки, OC

Полоса излучения, нм, при темпепературе пробы

462 370

490 375

Полоса излучения, нм при температуре пробы во время измерения

470-473 365

489-492 375

498-500 375

473-476 365

480-482 370

489-492 375

1364962

Таблица3

Расположение максиОтношение

Исследуемая проба

Расположение максиинтенсивностей мумов полос излучения, нм люминесценции, отн. ед.

420

355

1 Белое крепкое с лизатами

2 Белое крепкое с лизатами после тепловой обработки

435

355

3 Херес сухой Молдавский, 1981 r.

435

360

4 Мадера Дона, 1961 r.

475

435

365

1,18

5 Марсала десертная, 1935 r.

480

370

435

1,28

485

6 Малага 8 33, 1950 г.

375

7 Осадок, отфильтрованный из пробы 6

500

375

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель О.Бадтиева

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык корректор С.Шекмар

Заказ 6544/36 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 мумов полос возбуждения, нм