СРАВНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАТУРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ

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: [email protected]

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.