Способ контроля качества пищевых продуктов

(51)4 С 01 И 21 64 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 21) 3998583/31-2530.12.8507.01.88. Бюл. КдМосковский технол СТВА ужденияктровлюминесполос(71)инстиМоско ический вления нодо (72) З.Н. Л.И. полос ю максиктов,что,сти конт лк и И.:Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тут пищевои промышленности ивский институт инженеров железожного транспортаЕ.И.Тимошкин, В.В.Красников,ишковский, А.В.Титкова,учкова, В.И.Маклюков, Г.А.Марн, З.Г,Скобельская(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧ ПИЦЕВЫХ ПРОДУКТОВ путем возб люминесценции, измерения спе люминесценции и возбуждения ценции, определения наличия излучения и возбуждения, уст расположения максимумом этих и определение по расположени мумов качества пищевых проду о т л и ч а ю щ и й с я тем с целью обеспечения возможно роля качества пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламиннойреакции, регистрируют спектры возбуждения и люминесценции в пределахдлин волн 430-500 и 355-375 нм соответственно, максимумы которых соответствуют глубине прохождения карбониламинной реакции.Изобретение относится к пищевой промышленности, конкретно к методам анализа пищевых продуктов, и может быть использовано для контроля каче 6 ства хлеба, какао-продуктов, вина и других продуктов, в которых имеет место карбониламинная реакция.Целью изобретения является обессчение возможности контроля качества пищевых продуктов, содержащих проукты карбониламинной реакции, и повышеие точности контроля.В случае одновременного наличия нескольких полос излучения, соответ .твующих свееню продуктов карбонилмпнной реакции ра:ных стадий, каче тво анапэруемого гиеого продукта пределяют по отоеннсинтенсивпос - тей люминесценции, измеренных при 20 ;линах волн, равных максимумам этих олос,Контроль качества шпцевьх продукв, содержащих продукты карбониламинои реакции, по наличию поос изуея в ределах длп волн 430- 500 нм и пслос возбуждения в пределах 355-375 нм основан на обнаруженном совпадении укаэанных спектраль но-люмпнесцентнь.х характеристик пще- З 0 вых продуктсв с соответствукщими хара;те 1 нстнами модельных соедпеи, обра ующихся в ходе карбониламиннои реакци, в частностсоединений фурурола и продуктов окисления поли- ненасыщенных жирных кислот с аминокислотами.Максмумы спектров люминесценции и возбуждения:месценции замороженных растворов этих модельных сое динений в зависимости от глубины прохождения карбониламинной реакции, оцениваемой с использованием спектроФотометри и инфракрасной спектроскопии, расположены соответственно при 45 430-440 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 тадии. 50На спектрах люминесценции пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, при возбуждении светом длиной волны 355-375 нмвыявляются 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 некоторых 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,ующх свечению продуктов карбониламинной реакции, глубина ее прохождения определяется по отношению интенсивностей люминесценции этих полос,Возможность определения при использовании предлагаемого способа ра.личных стадий прохождения карбониламиной реакции повышает точность контроля качества пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции.В случае возбуждения люминесценции пищевых продуктов, содержащих продукты карбониламинной реакции, светом длной волньменьше 355 нм или больше 375 нм могут возбуждаться помимо продуктов карбониламинной реакции и друге люминесцирующие компоненты пищевых продуктов. Когда длина волны ,оэбуждакцего света меньше 355 нм,гут возбуждаться продукты окисленияолиненасыщенных жирных кислот, мак:;имумы 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 испольэовать для анализа как твердых, так и жидких пищевых продуктов, так как положение максимумов полос излучения и возбуждения люминесцирующих соединений, образующихся в ходе карбониламиннойакции, 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.11 р и м е р 1. Из пшеничной муки первого сорта приготавливают безопарным способом тесто, из которого выпекают три серии стандартных образцов хлеба, отличающиеся друг от другавременем выпечки, равным 15, 30 и 45 мин.Пробы теста и хлеба помещают в спектрофлюориметр и для них опреде 5 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 чения 3 и возбужденияПолученные 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. 25Б свечение остальных образцов преобладающий вклад вносят продукты последующих стадий карбониламинной реакции, причем с увеличением времени выпечки как для центра, так и для под 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 излучения 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 время как для пропеченного хлеба(проба 3 и 6) д 1, = 12 нм, а л= 5 нм, а для перепеченного хлеба (проба 3 и 7) з = 10 нм, а л= 5 нм. П р и м е р 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 гидро 1 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 протекаьия 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 вингдх 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 оценка обпечки,мин 80 К 300 Кразца 8 м 430 355 435 355 450 365 470 370 1 Тесто 2 Мякиш центр 30 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 /Т,.Иэ данных, приведенных в табл.З, видно, что расположение полосы излучения белого крепкого вина с лизатами, не проходящего тепловой обработки (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 смещенытакже и максимумы полос возбужденияМадеры Дона и Марсалы десертной.Расположение максимумов длинноволновых полос и максимумов возбужденияпроб этих вин свидетельствует о том,что переобладающий вклад в люминесценцию Мадеры Дона и Марсалы десертнойвносят продукты карбониламинной реакции, соответствующие большей по сравнению с Хересом глубиной протеканияэтой реакции,Расположение максимумов полос излучения и возбуждения осадка, отфильтрованного иэ пробы 6 вина, соответствует свечению конечных продук 20тов карбониламинной реакции - нерастворимых полимеров.Таким образом, определение расположения максимумов полос излученияи возбуждения вин позволяет определять наличие в них продуктов карбониламинной реакции и глубину прохождения этой реакции.Измерение спектрально-люминесцентных характеристик вин дает возможность осуществлять контроль качествавин в процессе тепловой обработки,также контролировать правильностьрежимов тепловой обработки готовых,ин различных типов.При применении предлагаемого спо 35соба создается воэможность непрерывного контроля технологических процессов переработки пищевых продуктов иавтоматизации этих процессов. Полоса излучения, нм, при темпепературе пробы1364962 Продолжение табл. Исследуемая проба Виэуальная оценка об 300 К 80 К разца 30 8 Корка Непропе 375ченный 480 375 15 9н Пропе 375ченный 30 500 375 10 Перепе 375ченный 375 500 Т а блица 2 Исследуемая проба 300 К им 1 ив 1 Какао-бобы 430-435 355 435 355 товарные 80 470 365 140 490 обжаренные 375 160 500 375 80 365 370 0,25 80 0,5 80 375 после гидротермической обработки 5 Какао-крупка с содержанием веллы, 70,15 Время выпечки,мин Режимтермообработки,Полоса излучения, нм, при темпепературе пробы 462 370 4 ВО 375 Полоса излучения, нм при температуре пробы во время измерения 470-473 365 489-492 375 498-500 375 473-476 365 475 480-482 370 480 489-492 375 4901364962 10 Таблица 3 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 г,435 360 4 Мадера Дона, 1961 г. 475 435 365 1 ф 18 5 Марсала десертная, 1935 г. 480 370 435 1,28 485 6 Малага У 33, 1950 г. 375 7 Осадок, отфильтрованный из пробы 6 500 375 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Составитель О.БадтиеваРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5