Методы определения углеводов в пищевых продуктах кратко

Обновлено: 05.07.2024

Моно- и олигосахариды. Для определения этих углеводов используют их восстанавливающую способность. Сначала их извлекают из пищевых продуктов 80%-м этиловым спиртом. Спиртовые экстракты упаривают под вакуумом, разбавляют горячей водой и фильтруют. При анализе продуктов, относительно богатых белками и фенольными соединениями, фильтрат дополнительно обрабатывают нейтральным раствором ацетата свинца, избыток которого удаляют сульфатом, фосфатом или оксалатом натрия. Осадок отфильтровывают, а в фильтрате определяют восстанавливающие (редуцирующие) сахара с использованием гексацианоферрата (III) калия, фелинговой жидкости или иодометрически. Для определения сахарозы (вместе с редуцирующими сахарами) ее необходимо предварительно гидролизовать.

Качественный и количественный анализ отдельных сахаров проводят методами газо-жидкостной, ионообменной или жидкостной хроматографией высокого разрешения. Количественные определения сахаров проводят также методом ионометрии с использованием ферментных электродов, обладающих исключительно высокой селективностью к определенным сахарам.

Усваиваемые полисахариды. Определение крахмала основано, как правило, на определении полученной при гидролизе глюкозы химическими методами или на способности полученных растворов вращать плоскость поляризации. Для определения крахмала необходимо предварительно освободиться от моно- и олигосахаридов экстракцией 80%-м этанолом. Затем проводят извлечение крахмала из продукта каким-либо способом (например, растворением сначала в холодной, потом в горячей воде) и освобождаются от белков путем обработки раствора фосфорно-вольфрамовой кислотой, ацетатом цинка, гексацианоферратом (III) калия или другими белковыми осадителями. Определение крахмала проводят, как правило, путем определения глюкозы после ферментативного или кислотного гидролиза. Для расчета используют соответствующие коэффициенты. Можно применять метод поляриметрии.

Для определения декстринов их извлекают теплой (40°С) водой и осаждают 96%-м этанолом, проводят гидролиз и определяют глюкозу. Для расчета используют соответствующие коэффициенты. Можно использовать метод спектрофотометрии, измеряя интенсивность окраски иод-крахмального комплекса.

Неусваиваемые углеводы. Общее содержание пищевых волокон (лигнин + неусваиваемые углеводы) обычно определяют гравиметрическим методом. Анализ заключается в использовании фракционирования – сначала растворяют крахмал и белки при помощи ферментов, имитирующих расщепление их в желудочно-кишечном тракте человека (α-амилаза, пепсин, панкреатин), растворимые пищевые волокна осаждают спиртом, фильтруют, осадок взвешивают.

Пектин. Определение основано на извлечении пектина (растворимого пектина и протопектина) из пищевого продукта, осаждении и взвешивании. Для извлечения растворимого пектина применяют экстракцию холодной водой с последующим кипячением. Для извлечения протопектина применяют кипячение с соляной кислотой после извлечения растворимого пектина. Для продуктов, богатых крахмалом, применяют специальные приемы его отделения. Для осаждения пектина проводят реакцию с хлоридом кальция. Помимо взвешивания можно определять в осадке содержание кальция комплексонометрически с трилоном Б и по этим данным рассчитывать содержание пектина.

Гемицеллюлозы. Они гидролизуются труднее, чем пектин, их определяют после удаления пектинов. Определение гемицеллюлоз основано на определении восстанавливающих сахаров, полученных при кислотном или щелочном гидролизе. Для расчета используются соответствующие коэффициенты. Клетчатка. Метод определения клетчатки основан на проведении гидролиза легкорастворимых углеводов при соответствующих условиях и получении негидролизуемого остатка, который взвешивают.

Завершая рассмотрение углеводов с точки зрения пищевой химии, следует сказать, что все углеводы, независимо от того простые они или сложные, имеют большое значение не только как усваиваемые или неусваиваемые человеком вещества, но и в отношении их важной роли в пищевых продуктах и в пищевых технологиях. Углеводы, особенно крахмал и сахароза, обеспечивают основную часть калорийности рациона и вносят значительный вклад в сенсорную оценку пищевых продуктов. Углеводы также вносят большой вклад в текстуру продуктов, поскольку они способны влиять на вязкость, кристаллизацию, гелеобразование, стабильность. Они влияют на приятные ощущения во рту благодаря сладости, на цвет и аромат пищевых продуктов благодаря их способности претерпевать химические превращения с образованием окрашенных и ароматических веществ. При производстве многих пищевых продуктов углеводы составляют один из главных сырьевых ресурсов для физических, химических, биохимических и микробиологических процессов, управление которыми позволяет получать широкую гамму продуктов питания разного назначения с различными свойствами.

1) Белки — важная часть питания животных и человека (основные источники: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени: овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть должна поступать с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются для биосинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Пептиды имеют невысокую молекулярную массу, широкий набор аминокислотных остатков (в их состав входят, например, D-аминокислоты) и структурные особенности (циклические, разветвленные). Назва­ния пептидов образуются из названий аминокислотных остатков путем последовательного их перечисления, начиная с ЫН2-концевого остатка, с добавлением суффикса -ил, кроме С-концевой аминокислоты, назва­ние которой остается без изменений. Например:


Количественное определение белков. Количество белка можно определять: 1) по содержанию в них азота (для этого белковый препарат сначала подвергают минерализации, а затем определяют содержание азоту по реакции Несслера);

2) биуретовый метод – основан на образовании окрашенных в сине-фиолетовый цвет комплексов между ионами меди и пептидными связями белков;

3) метод Лоури, который основан на способности медных комплексов белков восстанавливать реактив Фолина;

4) метод Бредфорда, который основан на способности белков связывать красители – бромфеноловый синий, кумасси голубой;

5) на кафедре разработан метод определения белков по их взаимодействию с коллоидным раствором высокодисперсного кремнезема.

Качественное определение белков - используются осадочные пробы с органическими кислотами (трихлоруксусная, сульфосалициловая кислоты), цветные реакции на определенные аминокислоты в составе белка (реакция Фоля, ксантопротеиновая реакции и др).

Методы определения углеводов в пищевых продуктах

Моно- и олигосахариды. Для определения моно- и олигосахаридов используют их восстанавливающую способность.Сначала углеводы извлекают из пищевых продуктов 80 % этиловым спиртом. Спиртовые экстракты упаривают под вакуумом, разбавляют горячей водой и фильтруют. При анализе продуктов, относительно богатых белками и фенольными соединениями фильтрат дополнительно обрабатывают нейтральным раствором ацетата свинца, избыток которого удаляют сульфатом, фосфатом или оксалатом натрия. Осадок отфильтровывают, а в фильтрате определяют восстанавливающие (редуцирующие) сахара с использованием фелинговой жидкости или иодометрически. Для определения сахарозы (вместе с редуцирующими сахарами) ее необходимо предварительно гидролизовать. Усваиваемые полисахариды. Определение крахмала основано, как правила, на определении полученной при гидролизе глюкозы химическими методами или на способности полученных растворов вращать плоскость поляризации. Для определения крахмала необходимо предварительно освободиться от моно- и олигосахаридов экстракцией 80% этанолом. Затем проводят извлечение крахмала из продукта каким-либо способом (например, растворением сначала в холодной, потом в горячей воде) и освобождаются от белков путем обработки раствора фосфорно-вольфрамовой кислотой, ацетатом цинка, гексацианоферратом (III) калия или другими белковыми осадителями. Определение крахмала проводят, как правило, путем определения глюкозы после ферментативного или кислотного гидролиза. Для расчета используют соответствующие коэффициенты. Можно применять метод поляриметрии. 0 Для определения декстринов их извлекают теплой (40 С) водой и осаждают этанолом, проводят гидролиз и определяют глюкозу. Для расчета используют соответствующие коэффициенты. Можно использовать метод спектрофотометрии, измеряя интенсивность окраски йод-крахмального комплекса. Неусваиваемые углеводы. Общее содержание пищевых волокон (лигнин + неусваиваемые углеводы)обычно определяют гравиметрическим методом. Анализ заключается в использовании фракционирования – сначала гидролизуют крахмал и белки при помощи ферментов, имитирующих расщепление их в желудочно - кишечном тракте человека (амилаза, пепсин, панкреатин), растворимые пищевые волокна осаждают спиртом, фильтруют, осадок взвешивают. Пектин. Определение основано на извлечении пектина (растворимого пектина и протопектина) из пищевого продукта, осаждении и взвешивании. Для извлечения растворимого пектина применяют экстракцию холодной водой с последующим кипячением. Для извлечения протопектина применяют кипячение с соляной кислотой после извлечения растворимого пектина. Для продуктов, богатых крахмалов, применяют специальные приемы для его отделения. Для осаждения пектина проводят реакцию с хлоридом кальция. Помимо взвешивания можно определять в осадке содержание кальция комплексометрически с трилоном Б и по этим данным рассчитывать содержание пектина. Гемицеллюлозы гидролизуются труднее, чем пектин, их определяют после удаления пектинов. Определение гемицеллюлоз основано на определении восстанавливающих сахаров, полученных при кислотном или щелочном гидролизе. Для расчета используют соответствующие коэффициенты. Клетчатка. Метод определения клетчатки основан на проведении гидролиза легкорастворимых углеводов и получении негидролизуемого остатка, который взвешивают.

3) Липи́ды (от греч. λίπος, lípos — жир) — обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Содержатся во всех живых клетках. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических процессах. Также липиды образуют энергетический резерв организма, участвуют в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов, защищают различные органы от механических воздействий и др. ] К липидам относят некоторые жирорастворимые вещества, в молекулы которых не входят жирные кислоты, например, терпены, стерины. Многие липиды — продукты питания, используются в промышленности и медицине.Согласно нестрогому определению, липид — это гидрофобное органическое вещество, растворимое в органических растворителях; согласно строгому химическому определению, это гидрофобная или амфифильная молекула, полученная путём конденсации тиоэфиров или изопренов.

Строение липида: Молекулы простых липидов состоят из спирта, жирных кислот, сложных — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот, возможны остатки фосфорной кислоты, углеводов, азотистых оснований и др. Строение липидов зависит в первую очередь от пути их биосинтеза.

4) Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях).

Моно- и олигосахара. Для определения этих углеводов испльзуют их восстанавливающую способность. Сначала их извлекают их пищевых продуктов 80%-ным EtOH. Спиртовые экстракты упаривают по вакуумом, разбавляют горячей водой и фильтруют. Если продукты богаты белками и фенольными соединениями, то фильтрат дополнительно обрабатывают ацетатом свинца, избытки его удаляют, фильтруют, а в фильтрате определяют восстанавливающие сахара действием гексацианоферрата калия ил иодометрически. Для определения сахарозы её нужно предварительно гидролизовать. Количественный и качественный состав определяют хроматографически.

Усваиваемые полисахариды. Определение крахмала, как правило, основано на определении полученной гидролизом глюкозы. Для определения крахмала сначала извлекают этанолом моно- и олигосахара. Затем извлекают крахмал (сначала объект анализа растворяют в холодной воде, затем нагревают, крахмал переходит в раствор, фильтруют). Для удаления белков обрабатывают фосфорноволфрамовой кислотой или другими осадителями. Крахмал далее гидролизуют и определяют глюкозу.

Для определения декстринов их извлекают тёплой (40%) водой и осаждает 80%-ным этанолом. Приводят ферментативный гидролиз и определяю глюкозу.

Не усваиваемые углеводы. Общее содержание пищевых волокон (лигнин + не усваиваемые углеводы) обычно определяют гравиметрическим методом. Метод фракционный. Сначала гидролизуют крахмал и белки действием ферментов, растворимые пищевые волокна осаждают спиртом, фильтруют, осадок взвешивают.

Пектин. Его извлекают из пищевого продукта. Для этого применяют экстракцию холодной воды с последующим кипячением. Для извлечения протопектина после извлечения растворимого пектина кипятят с соляной кислотой. Отделяют крахмал, если продукты им богатые. Затем пектин осаждают СаСl2. Далее определяют содержание Са 2+ в образце и пересчитывают для определения пектина.

Клетчатка. Метод определения клетчатки основан на проведении гидролиза легкорастворимых углеводов и взвешивании негидролизуемого остатка.

Вещества вторичного происхождения

О-Гликозиды

Это самая многочисленная группа гликозидов. В нее входят: сахарофосфаты, в молекулах которых гликозидный гидроксил связан с остатком фосфор­ной кислоты; олиго- и полисахариды; фенольные гликозиды; цианогенные гликозиды; стероидные гликозиды; гликоалкалоиды.

Сахарофосфаты (альдозо-l-­фосфаты) - одна из метаболи­чески наиболее важных групп О-гликозидов. Они участвуют в обмене углеводов.


глюкозо-l-фосфат

Олиго- и полисахариды по химическому строению являются гликозидами: в связи остатков моносахаридов всегда принимает участие гликозидный гидроксил. Агликоном у таких гликозидов служит тоже сахар или другой углевод.

Фенольные гликозиды содержат в качестве аг­ликона различные фенольные соединения. Это, например, антоцианы, халконы - важнейшие пигменты растений, связанные с саха­рами кумарины, ванилин.

Цианогенные гликозиды в составе агликона содержат группу -СN. В растениях их най­дено больше 20. Содержатся в семенах горького миндаля, в ядре персиков, абрикосов. Они образуются из аминокислот: группа -CN происходит из -CHNH2.

Из валина образуется линамарин, из фенилала­нина - амигдалин, из тирозина - дуррин.


линамарин амигдалин дуррин

G - b-глюкоза; g - b-гентиобиоза.

Линамарин присутствует у многих растений. На­пример, он найден у фасоли, льна.

Амигдалин - это гликозид растений семейства розовых. Он содержится в семенах миндаля, яблок, рябины, слив, айвы, ви­шен, персиков. С присутствием амигда­лина связан специфический горький вкус и запах горького миндаля. В качестве сахара амигдалин содер­жит дисахарид гентио­биозу, которая состоит из двух остатков глюко­зы, соединенных свя­зью (b1®6). Гентиобио­за встречается только в гликозидах.


b-гентиобиоза

Дуррин найден в семенах сорго.

Наиболее важными реакциями превращения цианогенных гликозидов являются те, которые приводят к выделению HCN - дыхательного яда. Особенно интенсивно это происходит при разру­шении тканей.


Агликон, лишенный сахара, расщепляется с выделением HCN как ферментативным, так и неферментативным путем.




В живых клетках происходит ферментативное образование цианида, но медленно, он быстро связывается и включается в азотный об­мен. HCN под действием b-циано-аланин-синтета­зы присоединяется к цистеину с образованием b-цианоаланина, который под действием воды превращается в аспарагин:


цистеин b-цианоаланин аспарагин

Стероидные гликозиды в качестве агликона имеют соединения стероидной природы. Их делят на две группы: сердечные гликозиды и сапонины.

1. Сердечные гликозиды оказывают фармаколо­гическое действие на сердечную мышцу. Они ак­тивируют К + / Na + -насос. Распространение сердеч­ных гликозидов ограничено 14 семействами (лилейные, ирисовые, лютиковые, бобовые и др.).

Агликоны этих гликозидов имеют стероидную природу с пятичленным лактоновым кольцом в качестве боковой цепи. Пример: дигитоксигенин из наперстянки (Digitalis purpu­rea). Сахарный компонент присоединяется к гидроксилу у С-3 и состоит из 5 остатков моносаха­ридов.


дигитоксигенин

Обнаружено 40 моносахаридов, входя­щих в состав сердечных гликозидов, большинство из них нигде больше не встречается (цимароза, дигитоксоза, дигиталоза, теветоза, аковеноза, бонвиноза).

2. Сапонины - гликозиды, агликоны которых также имеют стероидную природу, но их боковая цепь состоит из двух гетероциклических колец - пяти- и ше­стичленного. Агликоны сапони­нов называют сапогенинами. В наперстянке содержится са­понин дигитонин, агликоном которого является дигитогенин.


дигитогенин

Агликоны сапо­нинов связаны с пятью остатками обычных моно­сахаридов (глюкоза, галактоза, ксилоза).

Сапонины - ядовитые вещества. Они обладают детергентными свойствами и разрушают липопро­теиновые мембраны.

Сапонины часто присутствуют в тех же растениях, что и сердечные гликозиды. Много сапонинов в цвет­ках мыльнянки.

Корни женьшеня содержат са­понины, у которых боковая цепь агликона - шестичлен­ный гетероцикл. Их называют панаксозидами.


агликон панаксозида

Гликоалкалоиды - близкие к сапонинам соеди­нения, имеющие стероидную основу и боковую цепь, представленную гетероциклом с азотом. Как и сапонины, они обладают детергентными свой­ствами и являются ядами. Гликоалкалоиды характерны для семейства пасленовых. В расте­ниях картофеля обнаружен ряд гликоалкалоидов, содержащих в качестве агликона соланидин.

Гликоалкалоиды использу­ются для лечения артрита, ревматизма.


соланидин

S-Гликозиды

Общую формулу S-гликозида можно представить следующим образом:


Эти гликозиды обычно встречаются у растений из семейства крестоцветных (горчица, хрен, капу­ста). При растирании листьев и частей растений происходит ферментативное расщепление гликозидов с образованием гор­чичного масла, имеющего характерный запах.

Примеры S-гликозидов: синигрин из семян сарепской горчицы и хрена и синальбин из семян белой горчицы.


горчичное масло синигрин синальбин

N-Гликозиды

Это метаболически очень актив­ная группа гликозидов. Предста­вителями ее являются нуклеози­ды и нуклеотиды. По типу N-гли­козидов построены нуклеотиды, входящие в состав НК, NDP-caxa­ров, макроэргических соединений (АТР, GTP, UTP, СТР).


аденозин

С-Гликозиды

Они образуются при соединении с сахарами не­которых флавоноидов и найдены в кукурузе, боя­рышнике, горицвете. Примеры С-гликози­дов: витексин, виценин, ориентин, сапонарин. Некоторые С-гликозиды исполь­зуются в качестве лекарств.


Моно- и олигосахара. Для определения этих углеводов испльзуют их восстанавливающую способность. Сначала их извлекают их пищевых продуктов 80%-ным EtOH. Спиртовые экстракты упаривают по вакуумом, разбавляют горячей водой и фильтруют. Если продукты богаты белками и фенольными соединениями, то фильтрат дополнительно обрабатывают ацетатом свинца, избытки его удаляют, фильтруют, а в фильтрате определяют восстанавливающие сахара действием гексацианоферрата калия ил иодометрически. Для определения сахарозы её нужно предварительно гидролизовать. Количественный и качественный состав определяют хроматографически.

Усваиваемые полисахариды. Определение крахмала, как правило, основано на определении полученной гидролизом глюкозы. Для определения крахмала сначала извлекают этанолом моно- и олигосахара. Затем извлекают крахмал (сначала объект анализа растворяют в холодной воде, затем нагревают, крахмал переходит в раствор, фильтруют). Для удаления белков обрабатывают фосфорноволфрамовой кислотой или другими осадителями. Крахмал далее гидролизуют и определяют глюкозу.

Для определения декстринов их извлекают тёплой (40%) водой и осаждает 80%-ным этанолом. Приводят ферментативный гидролиз и определяю глюкозу.

Не усваиваемые углеводы. Общее содержание пищевых волокон (лигнин + не усваиваемые углеводы) обычно определяют гравиметрическим методом. Метод фракционный. Сначала гидролизуют крахмал и белки действием ферментов, растворимые пищевые волокна осаждают спиртом, фильтруют, осадок взвешивают.

Пектин. Его извлекают из пищевого продукта. Для этого применяют экстракцию холодной воды с последующим кипячением. Для извлечения протопектина после извлечения растворимого пектина кипятят с соляной кислотой. Отделяют крахмал, если продукты им богатые. Затем пектин осаждают СаСl2. Далее определяют содержание Са 2+ в образце и пересчитывают для определения пектина.

Клетчатка. Метод определения клетчатки основан на проведении гидролиза легкорастворимых углеводов и взвешивании негидролизуемого остатка.

Вещества вторичного происхождения

О-Гликозиды

Это самая многочисленная группа гликозидов. В нее входят: сахарофосфаты, в молекулах которых гликозидный гидроксил связан с остатком фосфор­ной кислоты; олиго- и полисахариды; фенольные гликозиды; цианогенные гликозиды; стероидные гликозиды; гликоалкалоиды.

Сахарофосфаты (альдозо-l-­фосфаты) - одна из метаболи­чески наиболее важных групп О-гликозидов. Они участвуют в обмене углеводов.


глюкозо-l-фосфат

Олиго- и полисахариды по химическому строению являются гликозидами: в связи остатков моносахаридов всегда принимает участие гликозидный гидроксил. Агликоном у таких гликозидов служит тоже сахар или другой углевод.

Фенольные гликозиды содержат в качестве аг­ликона различные фенольные соединения. Это, например, антоцианы, халконы - важнейшие пигменты растений, связанные с саха­рами кумарины, ванилин.

Цианогенные гликозиды в составе агликона содержат группу -СN. В растениях их най­дено больше 20. Содержатся в семенах горького миндаля, в ядре персиков, абрикосов. Они образуются из аминокислот: группа -CN происходит из -CHNH2.

Из валина образуется линамарин, из фенилала­нина - амигдалин, из тирозина - дуррин.


линамарин амигдалин дуррин

G - b-глюкоза; g - b-гентиобиоза.

Линамарин присутствует у многих растений. На­пример, он найден у фасоли, льна.

Амигдалин - это гликозид растений семейства розовых. Он содержится в семенах миндаля, яблок, рябины, слив, айвы, ви­шен, персиков. С присутствием амигда­лина связан специфический горький вкус и запах горького миндаля. В качестве сахара амигдалин содер­жит дисахарид гентио­биозу, которая состоит из двух остатков глюко­зы, соединенных свя­зью (b1®6). Гентиобио­за встречается только в гликозидах.


b-гентиобиоза

Дуррин найден в семенах сорго.

Наиболее важными реакциями превращения цианогенных гликозидов являются те, которые приводят к выделению HCN - дыхательного яда. Особенно интенсивно это происходит при разру­шении тканей.


Агликон, лишенный сахара, расщепляется с выделением HCN как ферментативным, так и неферментативным путем.

В живых клетках происходит ферментативное образование цианида, но медленно, он быстро связывается и включается в азотный об­мен. HCN под действием b-циано-аланин-синтета­зы присоединяется к цистеину с образованием b-цианоаланина, который под действием воды превращается в аспарагин:


цистеин b-цианоаланин аспарагин

Стероидные гликозиды в качестве агликона имеют соединения стероидной природы. Их делят на две группы: сердечные гликозиды и сапонины.

1. Сердечные гликозиды оказывают фармаколо­гическое действие на сердечную мышцу. Они ак­тивируют К + / Na + -насос. Распространение сердеч­ных гликозидов ограничено 14 семействами (лилейные, ирисовые, лютиковые, бобовые и др.).

Агликоны этих гликозидов имеют стероидную природу с пятичленным лактоновым кольцом в качестве боковой цепи. Пример: дигитоксигенин из наперстянки (Digitalis purpu­rea). Сахарный компонент присоединяется к гидроксилу у С-3 и состоит из 5 остатков моносаха­ридов.


дигитоксигенин

Обнаружено 40 моносахаридов, входя­щих в состав сердечных гликозидов, большинство из них нигде больше не встречается (цимароза, дигитоксоза, дигиталоза, теветоза, аковеноза, бонвиноза).

2. Сапонины - гликозиды, агликоны которых также имеют стероидную природу, но их боковая цепь состоит из двух гетероциклических колец - пяти- и ше­стичленного. Агликоны сапони­нов называют сапогенинами. В наперстянке содержится са­понин дигитонин, агликоном которого является дигитогенин.


дигитогенин

Агликоны сапо­нинов связаны с пятью остатками обычных моно­сахаридов (глюкоза, галактоза, ксилоза).

Сапонины - ядовитые вещества. Они обладают детергентными свойствами и разрушают липопро­теиновые мембраны.

Сапонины часто присутствуют в тех же растениях, что и сердечные гликозиды. Много сапонинов в цвет­ках мыльнянки.

Корни женьшеня содержат са­понины, у которых боковая цепь агликона - шестичлен­ный гетероцикл. Их называют панаксозидами.


агликон панаксозида

Гликоалкалоиды - близкие к сапонинам соеди­нения, имеющие стероидную основу и боковую цепь, представленную гетероциклом с азотом. Как и сапонины, они обладают детергентными свой­ствами и являются ядами. Гликоалкалоиды характерны для семейства пасленовых. В расте­ниях картофеля обнаружен ряд гликоалкалоидов, содержащих в качестве агликона соланидин.

Гликоалкалоиды использу­ются для лечения артрита, ревматизма.


соланидин

S-Гликозиды

Общую формулу S-гликозида можно представить следующим образом:


Эти гликозиды обычно встречаются у растений из семейства крестоцветных (горчица, хрен, капу­ста). При растирании листьев и частей растений происходит ферментативное расщепление гликозидов с образованием гор­чичного масла, имеющего характерный запах.

Примеры S-гликозидов: синигрин из семян сарепской горчицы и хрена и синальбин из семян белой горчицы.


горчичное масло синигрин синальбин

N-Гликозиды

Это метаболически очень актив­ная группа гликозидов. Предста­вителями ее являются нуклеози­ды и нуклеотиды. По типу N-гли­козидов построены нуклеотиды, входящие в состав НК, NDP-caxa­ров, макроэргических соединений (АТР, GTP, UTP, СТР).


аденозин

С-Гликозиды

Они образуются при соединении с сахарами не­которых флавоноидов и найдены в кукурузе, боя­рышнике, горицвете. Примеры С-гликози­дов: витексин, виценин, ориентин, сапонарин. Некоторые С-гликозиды исполь­зуются в качестве лекарств.

Методы определения отдельных групп углеводов сильно различаются.

Определение простейших сахаров

Для количественного определения простейших сахаров (моно-, ди- и трисахариды) в основном используют методы, основанные на восстанавливающей способности редуцирующих сахаров: перманганатный, йодометрический, горячего титрования и феррицианидный – с использованием растворов Фелинга или жёлтой кровяной соли.

Три первых метода основаны на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочном растворе окисную медь в закисную. После реакции, в зависимости от применяемого метода, фиксируют количество меди, вступившей в реакцию, избыток меди, оставшийся неизрасходованным, или количество редуцирующего сахара, вступившего в реакцию.

Сущность этих методов состоит в следующем. Щелочной раствор меди, или реактив Фелинга, – это смесь двух растворов. При сливании этих растворов в первый момент образуется синий осадок, который быстро растворяется. В осадок выпадает гидрат окиси меди, который растворяется в растворе виннокислого калия-натрия (сегнетовой соли) с образованием медного окисного комплекса ярко-синего цвета, характерного для реактива Фелинга.

При реакции с редуцирующим сахаром двухвалентная окисная медь реактива Фелинга легко восстанавливается до одновалентной (закисной) и выпадает на дно колбы в виде оранжево-красного осадка. Альдегидные группы сахара окисляются до соответствующих кислот, например, глюкоза до глюконовой кислоты, лактоза до лактобионовой.

Простейшие сахара рекомендуется извлекать из пищевых продуктов 80 % об. этиловым спиртом с учётом естественной влаги. Обычно достаточно трёхкратной экстракции по 15 мин при температуре 75…80 °С на водяной бане.

При анализе сильнокислотных продуктов (виноград, яблоки, томаты, лимоны и др.) во избежание гидролиза полисахаридов производят нейтрализацию спирта, используемого для экстракции, мелом. При анализе продуктов, относительно богатых белками и фенольными веществами (виноград, лук, листовые овощи, свёкла), фильтрат дополнительно обрабатывают нейтральным ацетатом свинца, избыток которого удаляют.

Определение полисахаридов (крахмала и декстринов)

Методы определения крахмала трудновоспроизводимы и плохо сопоставимы между собой. Стандартного метода определения крахмала нет. Существует два более или менее приемлемых варианта кислотного гидролиза – соляно-кислотный и гидролиз с хлорной кислотой. Все методы предусматривают следующие стадии:

1. Предварительное освобождение образцов от простых сахаров экстракцией 80 % об. спиртом.

2. Извлечение крахмала из продукта одним из способов:

– растворение сначала в холодной, потом в горячей воде;

– растворение в солевом растворе;

– растворение в растворе хлорной кислоты;

– гидролиз слабой кислотой;

– частичное расщепление предварительно клейстеризованного крахмала амилазами растительного или животного происхождения.

3. Очистка раствора крахмала от белков. Обычно для этой цели используют фосфорно-вольфрамовую кислоту, ацетат цинка, жёлтую кровяную соль, урания ацетат или другие белковые осадители.

4. Непосредственное определение количества крахмала весовым методом осаждением 90 % об. этанолом с последующей промывкой 70 % об. этанолом или йодным раствором или химическим методом после кислотного или ферментативного гидролиза по содержанию редуцирующих веществ.

Определение содержания сахаров

В молочных продуктах для определения содержания лактозы и сахарозы, кроме перечисленных арбитражных методов, используют рефрактометрические и поляриметрические методы. Однако их не применяют в случаях возникновения разногласий между сторонами.

Метод рефрактометрии основан на определении показателя преломления (рефракции). Показатель преломления зависит от температуры, длины волны света, при которых производят измерение, и концентрации раствора. Каждое вещество в смеси сохраняет преломляющую способность, а показатель преломления смеси представляет сумму соответствующих показателей преломления всех входящих в смесь веществ.

Определение содержания сахаров поляриметрированием. Асимметрический углеродный атом в сахарах делает их оптически активными, способными вращать плоскость поляризации. Это свойство является функцией концентрации водных растворов сахара, поэтому измеряя угол вращения L, можно определить содержание сахаров.

Характерным показателем каждого оптически активного вещества является его удельное вращение [L]д – угол вращения плоскости поляризации при 20 °С для линии Д натриевого пламени раствором, содержащим 100 г вещества в 100 см, когда луч в этом растворе проходит путь, равный 100 см. Для сахарозы [L]д равен (+66,5°), лактозы моногидрат – (+52,5°), лактозы безводной – (+55,3°). Содержание вещества в 100 см раствора рассчитывается по формуле

где L – угол вращения, град;

[L]Д – удельное вращение анализируемого вещества при температуре 20 °С;

l – длина поляризационной трубки, дм.

Определение пищевых волокон

Из неусвояемых углеводов отдельно определяют пектин, гемицеллюлозу и клетчатку.

Стандартного метода определения пектинов нет. Наиболее воспроизводимые методы определения пектинов включают следующие стадии:

– предварительное освобождение образцов от простейших сахаров трёхкратной экстракцией 80 % об. этиловым спиртом;

– извлечение пектинов из продуктов;

Гемицеллюлозы по химическим свойствам весьма близки к пектинам. В их состав также входят пентозы и галактуроновая кислота, однако гидролизуются они труднее. Поэтому их определяют после удаления пектинов тёплой водой (после удаления простых сахаров). Гемицеллюлозы извлекают путём кислотного или щелочного гидролиза.

Под пищевой, или сырой, клетчаткой понимают целлюлозу с небольшой примесью лигнина и гемицеллюлоз. Для пищевых продуктов наиболее приемлемым является следующий метод.

Гидролизуют легкорастворимые углеводы смесью 80%-ной уксусной и концентрированной азотной кислот в соотношении 10:1 в течение 0,5…2 ч. Остаток фильтруют через предварительно взвешенный асбестовый фильтр, промывают, высушивают и взвешивают. Для ускорения гидролиза к вышеуказанной смеси кислот добавляют небольшое количество хлорной кислоты.

2.2 Качественные реакции на углеводы

Цель работы: изучение классификации, строения и свойств углеводов растительного сырья и продуктов. Освоение методов определения углеводов.

Объекты исследования:сахар, мёд, сок, молоко, крахмал.

МЯСО И МЯСНЫЕ ПРОДУКТЫ

Метод определения состава свободных углеводов

Meat and meat products. Method for determination of free carbohydrates

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М.Горбатова" (ФГБНУ "ВНИИМП им.В.М.Горбатова")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 июля 2017 г. N 101-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 августа 2017 г. N 949-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34134-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на мясо, включая мясо птицы, субпродукты, мясные, мясосодержащие продукты, а также продукты, изготовленные из мяса птицы (далее - продукты), и устанавливает метод определения состава свободных углеводов с помощью жидкостной хроматографии.

Диапазон измерений массовой доли индивидуальных свободных углеводов составляет от 1,0 до 100,0 мг/кг продукта.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.009 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ OIML R 76-1 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ ISO 3696 Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы контроля

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) "Вода для лабораторного анализа. Технические условия".

ГОСТ 4025 Мясорубки бытовые. Технические условия

ГОСТ 4328 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-2 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002.

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7269 Мясо. Методы отбора образцов и органолептические методы определения свежести

ГОСТ 9792 Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины, говядины и мяса других видов убойных животных и птиц. Правила приемки и методы отбора проб

ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 20469 Электромясорубки бытовые. Технические условия

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 26272 Часы электронно-механические кварцевые наручные и карманные. Общие технические условия

ГОСТ 26678 Холодильники и морозильники бытовые электрические компрессионные параметрического ряда. Общие технические условия

ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31467 Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Методы отбора проб и подготовка их к испытаниям

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 свободные углеводы: Углеводы, входящие в состав растительной или животной ткани в свободной форме и относящиеся к моносахаридам и дисахаридам.

Примечание - Перечень и систематическое международное наименование свободных углеводов приведены в приложении А.

3.2 аналит: Вещество, определяемое при анализе.

4 Требования безопасности

4.1 При подготовке и проведении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2 Помещение, в котором проводят измерения, должно быть оснащено приточно-вытяжной вентиляцией. Работу необходимо проводить, соблюдая правила личной гигиены и противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.3 При работе с электроприборами необходимо соблюдать требования безопасности по ГОСТ 12.1.019.

5 Сущность метода

Метод основан на экстракции дистиллированной водой из анализируемого образца сахаров с последующей их хроматографической идентификацией для выявления состава и определения массовой доли индивидуального углевода.

Количественное определение осуществляют по площади пика идентифицированных сахаров относительно градуировочной зависимости, полученной при анализе градуировочных растворов стандартных веществ в аналогичных условиях.

6 Средства измерений, вспомогательное оборудование, материалы и реактивы

Хроматографическая система для жидкостной хроматографии высокого давления, укомплектованная:

- градиентным насосом подачи элюента;

- генератором элюента, обеспечивающим автоматическую подачу элюента с регулируемой концентрацией 1-100 мМ NaOH;

- термостатом для хроматографической колонки, обеспечивающим поддержание температуры 20°С-60°С;

- хроматографической колонкой для разделения сахаров в щелочном элюенте с предварительной колонкой для удаления примесных аминов.

В настоящем стандарте используется разделительная колонка Dionex CarboPac РА20 (3х150 mm) с предколонкой AminoTrap (3х30 mm), производства Dionex (Германия). Данная информация является рекомендуемой, приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не исключает возможность использования других средств измерений с аналогичными свойствами.

Весы неавтоматического действия по ГОСТ OIML R 76-1 специального или высокого класса точности или весы лабораторные по нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандарт, с пределами допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,001 г.

Мясорубка бытовая по ГОСТ 4025 или электромясорубка бытовая по ГОСТ 20469.

Читайте также: