СРАВНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАТУРАЛЬНЫХ И
ИСКУССТВЕННЫХ ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ
М. Князев, В.А. Бакланова, С.А. Ливинская*
ГБОУ «Многопрофильный образовательный центр «Братиславский» г. Москва
ФГБОУ
«Московский государственный университет пищевых производств»*, г.Москва
E-mail: livinskaya@mail.ru
При
повседневном питании каждый человек употребляет то или иное количество жиров c
различными блюдами и продуктами. После принятия пищи, человеческий организм, в
зависимости от возраста, наличия болезней по-разному реагирует на разные блюда.
Иногда появляется изжога, у кого-то появляются боли в правом боку, а кого-то –
в левом. Это подтверждает известную информацию о том, что в зависимости от химического
состава и физического состояния продуктов каждому организму требуется разное
время, чтобы их переварить. Поэтому, возникла идея изучить влияние вида
жиросодержащих продуктов на их поведение в модельных условиях, подобных
условиям пищеварительной системы человека.
Целью исследования
стало изучение влияния физико-химических показателей
жировых продуктов на свойства и поведение в «модельном» пищеварительном
тракте. Для реализации цели решались следующие задачи: определение
физико-химических показателей продуктов; разработка условий моделирования, в
первом приближении воспроизводящего обработку пищи в ротовой полости и в
верхних отделах желудочно-кишечного тракта; изучение типа эмульсии изучаемых
продуктов; изучение устойчивости структуры продуктов к разрушению во времени в
водных растворах красителя и в условиях «модельного» пищеварительного тракта.
В качестве
объектов исследования использовали сливочное масло, маргарин, майонез, сметану,
приобретенные в торговых сетях г.Москвы.
В ходе
проведения исследования использовали следующие методы: установление типа
эмульсии методами растворения, окрашивания и микроскопирования, установление рН
водных растворов.
На первом
этапе исследования, с целью определения типа эмульсии жировых продуктов
использовали метод растворения. Метод растворения основан на том, что все изучаемые
жировые продукты относятся к гетерогенным дисперсным системам, а именно,
эмульсиям. Эмульсия представляет собой коллоидную систему, в которой
дисперсионная среда распределена в дисперсной фазе. В зависимости от вида среды
и фазы различают эмульсии прямые и обратные. В прямых эмульсиях дисперсионной
средой является вода, в которой раздробленной, то есть прерывной фазой является
жировая фаза. Если поместить эмульсию прямого типа в воду, то вода проникает в
непрерывную среду – эмульсия растекается и растворяется в объеме воды.
К природным
эмульсиям прямого типа относится сметана. В сметане мелкие жировые шарики
молочного жира распределены в молоке (белковом растворе в воде). Чем больше
жирность сметаны, тем больше жировых шариков распределено в молоке. Таким
образом, сметана, характеризуемая прямым типом эмульсии, должна растворяться в
воде.
Майонез – это
продукт, который создан, как заменитель натурального, более дорогого продукта –
сметаны. При его создании стремились, чтобы получалась эмульсия прямого типа.
То есть, майонез также должен растворяться в воде.
Сливочное
масло – это сложный натуральный
дорогой продукт, который характеризуется одновременно наличием и структур
прямого типа и обратного типа, ее называют структурой смешанного типа.
Маргарин –
продукт, который создавали для промышленного производства, как заменитель
сливочного масла. При его создании приняли, что он должен быть эмульсией
обратного типа. Эмульсия обратного типа (маргарин) и эмульсия смешанного типа
(сливочное масло) в воде не растворяются и сохраняют свою структуру. Следует
подчеркнуть, что маргарин и сливочное масло, твердые тела, относят к эмульсиям
потому, что на стадии изготовления эти продукты проходят стадию эмульгирования,
а затем, полученные эмульсии обратного типа «замораживают», обрабатывая в
теплообменнике с хладоагентом (- 18 С) при интенсивном перемешивании. Эмульсия
переходит в твердое состояние, которое затем сохраняется до употребления
человеком.
Задачей исследования
было установить тип эмульсии методами растворения, прокрашивания и
микроскопирования.
Метод
окрашивания дополняет метод растворения, поскольку в этом случае образцы
исследуемых продуктов помещают в водные растворы сильно окрашенных соединений.
В данном исследовании в качестве красителя использовали водный
раствором спиртового раствора 3,7-бисдиметиламинофено-тиоцианит хлорида
(метиленовый синий). В этом случае эмульсия прямого типа также должна
раствориться, аналогично поведению в воде. Эмульсия смешанного типа (сливочное
масло) должна прокраситься за счет диффузии растворителя в цвет растворителя, в
данном случае – в синий цвет. Эмульсия же обратного типа не должна ни
раствориться, ни прокраситься.
На
лабораторных весах, с точностью до 0,01
г были взяты образцы продукции массой 3
г. и помещены в химические стаканы с водным раствором спиртового раствора метиленового
синего. Количество раствора подбирали так, чтобы образец был полностью покрыт
жидкостью.
Сметана,
помещенная в растворитель, разделилась на третьей минуте на мелкие шарики, что
подтвердило факт наличия эмульсии прямого типа. Образцы майонеза, сливочного
масла, маргарина не демонстрировали растворения и были оставлены для
прокрашивания. Наблюдения проводили в течение 5 суток. Через каждые 24 +/-0,5
часа просматривали стаканы с образцами и оценивали процесс. Результаты
наблюдения показали,
что образец № 1 (маргарин) не прокрасился и на пятые сутки наблюдения, что
свидетельствует о том, что маргарин имеет обратный тип эмульсии. Образец №2 (масло
сливочное) прокрасился на пятые сутки на глубину 3-х мм, местами покрылся
сиреневыми пятнами, что говорит о том, что сливочное масло характеризуется
наличием прямой и обратной (смешанного типа) эмульсии. Образец № 3 (сметана)
полностью растворился, образовав мутный синий раствор, без наличия шариков
сметаны. То есть, сметана характеризуется прямым типом эмульсии. Образец № 4
(майонез) прокрасился полностью, равномерно. Раствор метиленовой сини стал
мутным, в объеме раствора присутствуют кусочки майонеза размером 0,5х0,8 см,
появились капельки жира. На основании данных сделан вывод, что майонез имеет
прямой тип эмульсии, хотя, вероятно продукт произведен с нарушением технологии
так, что в структуре майонеза есть фрагменты со структурой обратного типа.
Для
подтверждения полученных данных было проведено наблюдение за структурами
прокрашенных образцов под микроскопом с увеличением ХХ раз и сделаны
фотографии, подтвердившие полученные результаты. На фотографиях майонеза,
сливочного масла видны синие «дорожки» ограничивающие шарики жира. В образце
маргарина такой картины, как и ожидалось, не наблюдается.
На втором
этапе исследования образцы жировых продуктов помещали в модельные условия,
аналогичные условиям желудка человека. В качестве таких условий приготовили раствор
лимонной кислоты в воде, с pH равным 3, содержащим комплекс ферментов ( с
протеолитическим, липолитическим, амилолиитическим действием) .
При помещении
образцов в модельные условия образцы проявили сразу различное поведение. Так,
образец сливочного масла всплыл на 7 минуте. Дальнейшее поведение образцов
наблюдали в течение 5 суток. Результаты наблюдений приведены в таблице.
Таблица -
поведение образцов в модельных условиях
№ обр
|
Сутки наблюдения, сут.
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Видимых изменений нет
|
Образец всплыл
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
2
|
Образец всплыл на
7-ой минуте
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
3
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Видимых изменений нет
|
Разделился на кусочки
и несколько всплыли
|
Полное растворение
|
Полное растворение
|
4
|
Видимых изменений нет
|
Образец всплыл
|
Образец всплыл
|
Образец всплыл
|
Образец всплыл
|
Образец всплыл
|
Анализ данных таблицы показывает, что под действия
ферментов в кислом растворе только образец сметаны полностью растворился на
третьи сутки. Для приближения модельных условий требуются дальнейшие
исследования. В данных условиях образцы сливочного масла, маргарина и майонеза
до конца наблюдения на пятые сутки сохраняли первоначальную структуру. Тем не
менее результаты проведенного исследования показывают, что для того, чтобы пища
растворялась в человеческом желудочно-кишечном тракте, её надо предварительно
очень хорошо измельчить на мелкие кусочки, то есть, пережевать.
СПИСОК ДИТЕРАТУРЫ
1.
Зимон А.Д. Коллоидная
химия: учебник. – М.: АГАР, 2001. -320с
2.
Тютюнников Б.Н. Химия
жиров: учебник. – М.: ПП, 1974. - 448 с.
3.
Ливинская С.А. Пищевые
эмульсии масложировой промышленности: метод. указ. к выполнению лабораторных
работ. – М.: МГУПП, 1998.-35 с.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.