Способ контроля качества пищевых продуктов Советский патент 1988 года по МПК G01N21/64 

оо

О)

.

QD О) tsD

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

Целью изобретения является обеспечение возможности контроля качества пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, и повышение точности контроля.

В случае одновременного наличия нескольких полос излучения, соответ- угвующих свечению продуктов карбонил- лминной реакции рс1зных стадий, каче- ГБО ан;ичизируемого пипдевого продукта определяют по отношению интенсивпос- тей люминеспенции, измеренных при )1линах волн, paBHiiix Ь а ;симумам этих гтолос .

Контроль качества пищевых продук

ОБ ,

содержащих продукты карбониламинпои рракдни, по наличию полос из лучения в пределах длин волн 430- 500 нм и полос возбуждения в пределах 355-375 нм основан на обнаруженном совпадении указанных спектраль- но-люмипесцентнь х характеристик гп1ще вых продуктов с соответствующими ха- рактерпстикамр мо;.1,ельных соедине}1ИЙ, обрачую1;(ихся в ходе карбониламинно реакц1П1, в частности соедипегшй фур- 4)урола и продуктов окпсления полп- ненасьш1еннь х жирных кислот с аминокислотами.

Максимумы спектров люминесценции и возбужде ния .чюминесценции замороженных растворов этих модельных соединений в зависимости от г-лубины прохождения карбониламинной реакции, оцениваемой с использованием спектро фотометрии и инфракрасной спектроскопии, расположены соответственно при 430-440 и 355-365 нм на начальной стадии карбониламинной реакции, при 460-480 и 365-375 нм на промежуточной стадии, при 490,500 и 375 нм на конечной стадии.

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 430- 440, 460-480, 490-500 нм, или для не

b

10

15

KOTopiiix 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- ;)ую1цих свечению продуктов карбониламинной реакции, глубина ее прохождения определяется по отношению интен- сивностей люминесценции этих полос. Возможность определения при использовании предлагаемого способа различных стадий прохождения карбонил- ям1пп1ой реакции повышает точность контроля качества пищевых продуктов, 20 содержащих продукты карбониламинной реакции.

В случае возбуждения люминесценции пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, светом 25 дл)1ной волны меньше 355 нм или больше 375 нм могут возбуждаться помимо продуктов карбониламинной реакции и другие люминесцирующие компоненты пищевых продуктов. Когда длина волны .возбуждающего света меньше 355 нм, )гут возбуждаться продукты окисления олиненасьщенных жирных кислот, мак- :;11мумы полос излучения которых расположены при длинах волн меньше 430 нм. 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 использовать для анализа как твердых, так и жидких пищевых продуктов, так как положение максимумов полос излучения и воз- 4g буждения люминесцируюпц1х соединений, образующихся в ходе карбониламинной пракции, 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 люминес- цирующих соединений, образующихся в процессе карбониламинной реакции.

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

30

35

40

50

55

3

равным

13

15, 30

временем выпечки, и 45 мин.

Пробы теста и хлеба помещают в спектрофлюориметр и для них определяют спектры люминесценции и спектры возбуждения люминесценции при освещении ультрафиолетовым светом поверхности теста, мякиша центральной части и подкоркового слоя и корки хлеба Измерения проводят при температуре жидкого азота 80 К для всех образцов а для корки хлеба при комнатной температуре (300 К). Затем устанавливаю расположение максимумов полос излучения Л, и возбуждения .

Полученные данные приведены в табл. 1.

Из данных, представленных в табл.1 видно, Что основной вклад в свечение теста и центральной части мякиша образца, выпеченного в течение 15 мин, вносят продукты начальной стадии кар- бониламинной реакции, а именно Шиффо- во основание.

В свечение остальных образцов преобладающий вклад вносят продукты последующих стадий карбониламинной реакции, причем с увеличением времени выпечки как для центра, так и для подкоркового 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, обусловленных свечением продуктов карбониламинной реакции начальной и промежуточной стадий.

Для корки хлеба наблюдается только смещение максимума полосы излучения 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 лД|,и возбуждения лЛ g соответствен

1364962

но составляет 25 и 10 нм, в то время как для пропеченного хлеба(проба 3 и

6) й 12 нм, а л% 5 нм, г для перепеченного хлеба (проба 3

7)

10 нм, а

«

5 нм.

0

0

5

0

30

35

0

5

Пример 2. На пробах, приготовленных с помощью размола ядер товарных какао-бобов, а также бобов той же партии, прошедших гидротермическую обработку при вО С и обжарку при 140 и 160°С, а также какао-крупки, приготовленной из образцов, прошедших 15 гидро ермическую 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.

П р и м е р 3. Берут две пробы белого крепкого вина с добавлением вин- Fr.ix лизатов в количестве 0,5 г/л. Одну из проб выдерживают при 60 С в течение 20 сут.

Берут также пробы вин, при производстве которых используют специальные технологические приемы, направ- 45 ленные на стимулирование карбонил- аминных реакций: Херес, Мадеру, Марсалу, Малагу. Исследуемые пробы вин и осадок, отфильтрованные из пробы 6 (Малага № 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 температуре полосы излучения и возбуждения, характерные для продуктов карбониламин- ной 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 Д, и /Ij). рассчитывают отношения интенсивностей люминесценции этих полос Ij/I,.

Из данных, приведенных в табл.3, видно, что расположение полосы излучения белого крепкого вина с лизата- ми, не проходящего тепловой обрггбот- ки (проба 1), свидетельствует об отсутствии в нем продуктов карбонил- аминной реакц1-1и. Расположение максимумов полос излучения и возбуждения образцов этого вина, прошедшего теп

5

0

для продуктов более глубокого прохождения карбониламинной реакции. В длинноволновую область спектра смещены также и максимумы полос возбуждения Мадеры Дона и Марсалы десертной. Расположение максимумов длинноволно- вых 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 из пробы 6 вина, соответствует свечению конечньк продуктов карбониламинной реакции - нерастворимых полимеров.

Таким образом, определение расположения максимумов полос излучения и возбуждения вин позволяет .опреде

човую обработку (проба 2), свидетель- 5 лять наличие в них продуктов карбоствует 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

слои

15

0

5

ниламинной реакции л глубину прохождения этой реакции.

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

При применении предлагаемого способа создается возможность непрерывного контроля технологических процессов переработки пищевых продуктов и автоматизации этих процессов.

Т а б л и ц а 1

460

365

1 Какао-бобы товарные

после гидротермической обраТаблица 2

430-435 355

43S

355

1Белоекрепкое с лизатами 420

2Белоекрепкое с лизатами

послетепловой обработки 435

3Херессухой Молдавский,

ТаблицаЗ

355

355