Способ определения степени резистентности крахмала в пищевых продуктах и ингредиентах




Владельцы патента RU 2787051:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха" (RU)
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЯРМАРКА ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ" (RU)

Изобретение относится к методам определения показателей качества в пищевой промышленности. Способ определения степени резистентности крахмала в продуктах питания и пищевых ингредиентах из зернового растительного сырья предусматривает определение массовой доли влаги и крахмала, расчет навески с учетом массовой доли сухих веществ, температурную обработку, ферментативный гидролиз панкреатической α-амилазой и амилоглюкозидазой при 37°С в течение 4 часов, причем поддержание рН среды осуществляют фосфатным буферным раствором, окончание процесса гидролиза путем добавления 50% этилового спирта, осаждение белков добавлением фосфорномолибденовой кислоты, центрифугирование, фильтрование. Далее определяют углеводный состав гидролизата на высокоэффективном жидкостном хроматографе и рассчитывают степень резистентности крахмала по количественному содержанию глюкозы, которая образуется в результате ферментативного процесса. Изобретение направлено на разработку аналитически точного, менее продолжительного и энергозатратного простого способа количественного определения степени резистентности крахмала в пищевых продуктах и ингредиентах, изготовленных из зерновых культур. 1 ил., 4 пр.

 

Изобретение относится к методам определения показателей качества в пищевой промышленности, а именно продуктов питания и пищевых ингредиентов на основе зерновых культур, содержащих крахмал, для оценки степени их резистентности к действию амилолитических ферментов.

Изобретение представляет собой экспресс-метод, быстрый и эффективный способ количественного определения степени резистентности крахмала в продуктах питания и пищевых ингредиентах, изготовленных из зерновых культур (мука натуральная, мука натуральная текстурированная, панировочные сухари, крупа, с содержанием жира не более 10%).

Степень резистентности (CP) - это массовая доля крахмала, который не подвергается гидролизу в тонком кишечнике человека и животных.

Изобретение используется в биотехнологии и пищевой химии для проведения анализа продуктов питания и пищевых ингредиентов на CP, с помощью определения массовой доли глюкозы в гидролизате продукта методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Известен аналогичный способ определения резистентности продуктов ирландского ученого МакКлиари, который заключается в ферментативном гидролизе панкреатической α-амилазой (ПАА) и амилоглюкозидазой (АМГ), при рН=6 и температуре 37°С в течение 4 часов, с последующей обработкой щелочью и 30-минутным гидролизом АМГ, при рН=4,5 и температуре 50°С. Определяют массовую долю глюкозы спектрофотометрическим методом. [1]

Недостатками аналогичной методики являются низкая чувствительность метода обнаружения массовой доли глюкозы, общее время проведения исследования, количество операций, нестабильность окрашенных растворов, высокая стоимость реагентов.

Известен ферментативно-гравиметрический способ определения CP - ГОСТ Р 54014-2010. Метод заключается в определении массовых долей растворимых и нерастворимых пищевых волокон, с помощью ферментативного гидролиза (амилазой, протеазой и амилоглюкозидазой) крахмальных и некрахмальных соединений. Оставшиеся пищевые волокна осаждают этиловым спиртом, высушивают и определяют гравиметрически, по разнице масс образца до и после гидролиза. [2]

Недостатком известного способа является высокая сложность операций, продолжительность подготовки пробы и ошибка опыта.

Известен способ АО АС 2002.02 - прототип, предусматривающий определение CP в продуктах питания на основе растительного сырья. При этом образец гидролизуется панкреатином и АМГ, после этого из массовой доли общего крахмала, вычитается содержание глюкозы в растворенном щелочью осадке, которое определяется спектрофотометрическим методом. Общее время гидролиза составляет 16 часов, его проводят при температуре 37°С. После этого в гидролизаты добавляют раствор щелочи, нейтрализуют их и проводят вторую стадию гидролиза с АМГ в течение 30 мин, далее добавляют окрашивающий реактив GOPOD и проводят определение содержания глюкозы на спектрофотометре, при длине волны 540 нм. [3]

Недостатком прототипа является высокая продолжительность подготовки пробы, энергозатратность, высокая стоимость реагентов и нестабильность окрашенных растворов.

Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка аналитически точного, менее продолжительного и энергозатратного простого способа количественного определения степени резистентности крахмала в пищевых продуктах и ингредиентах изготовленных из зерновых культур (мука натуральная, мука натуральная текстурированная, панировочные сухари, крупа, с содержанием жира не более 10%).

Это достигается тем, что способ определения степени резистентности, предусматривает подготовку пробы, определение массовой доли влаги, расчет навески, определение массовой доли крахмала, температурную обработку, ферментативный гидролиз, центрифугирование, фильтрование, проведение определения углеводного состава на ВЭЖХ. По сравнению с другими существующими методами является менее продолжительным и энергозатратным, более простым и точным (предел обнаружения - 0,028 г / 100 г, у аналога - 0,036 г / 100 г).

Способ реализуется следующим образом. Определяют массовую долю влаги по ГОСТ Р 55802-2013 и крахмала по ГОСТ 10845-98. Рассчитывают массу навески с учетом массовой доли сухих веществ. Готовят 1% раствор, варят его при 100°С в течение 15 мин, проводят ферментативный гидролиз панкреатической α-амилазой (ПАА) и амилоглюкозидазой (АМГ) при 37°С в течение 4 часов, приливают 50% этиловый спирт для окончания процесса гидролиза, затем приливают 4% фосфорномолибденовой кислоты для осаждения белков (при массовой доле белка более 10%), центрифугируют при 4000 об/мин в течение 10 мин и фильтруют. Далее проводят определение углеводного состава, полученного гидролизата на высокоэффективном жидкостном хроматографе (ВЭЖХ). Расчет степени резистентности проводится по количественному содержанию глюкозы, которая образуется в результате ферментативного процесса, и пересчитывается на массовую долю крахмала, определяемого по ГОСТ 10845-98. За окончательный результат принимается среднее арифметическое результатов 2-х определений. Вычисления проводят с точностью до первого десятичного знака, по формулам:

где CP - степень резистентности образца продукта питания, %;

Мсв - масса испытуемого образца продукта по сухому веществу, отобранная для проведения исследования, г (Мсв = 1 г);

Мг - масса глюкозы в надосадочной жидкости в пересчете на 1 г испытуемого образца, г;

К - массовая доля крахмала, для пересчета CP, %.

где Г - ассовая доля глюкозы по показаниям ВЭЖХ, %;

МСв - масса навески испытуемого крахмала по сухому веществу, отобранная для проведения исследования, г (Мсв = 1 г);

100 - коэффициент пересчета массовой доли глюкозы, %;

0,9 - коэффициент перевода количества глюкозы, в количество крахмала (по соотношению молекулярных масс ангидроглюкозного звена крахмала и глюкозы 162/180=0,9).

Схема с необходимыми для осуществления метода определения операциями находится на Фиг.

Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.

Пример 1. Определение степени резистентности натуральной пшеничной муки 1 сорта (11,6% белка):

1. Определяют массовую долю влаги по ГОСТ Р 55802-2013 и крахмала по ГОСТ 10845-98.

2. Навеску пшеничной муки массой 1,00 г по сухому веществу, помещают в мерную колбу 100 см3, добавляют приблизительно 50 см3 дистиллированной воды, нагревают 100°С и варят в течение 15 мин, перемешивая вращательными движениями содержимое колбы.

3. Полученный раствор сваренного образца охлаждают до комнатной температуры, добавляют 10 см3 фосфатного буферного раствора с рН=6,86 и доводят объем дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают.

4. К раствору образца добавляют ферментные препараты: 4 см3 ПАА активностью 100 ед./см3 и 0,4 см3 АМГ активностью 300 ед./см3.

5. Тщательно перемешивают смесь, закрывают полимерной пробкой и инкубируют при температуре 37°С в течение 4 ч в водяном термостате.

6. Добавляют 4 см3 50%-го раствора этилового ректификованного спирта, для остановки гидролиза, и перемешивают.

7. Приливают 0,4 см3 4% фосфорномолибденовую кислоту для осаждения белка.

8. Гидролизат центрифугируют при 4000 об/мин в течение 10 мин в полимерных пробирках для центрифугирования объемом 100 см3.

9. После расслоения супернатант фильтруют через бумажный обеззоленный фильтр «Синяя лента», фильтрат используют для определения углеводного состава на жидкостном хроматографе.

10. Проводят определение углеводного состава на жидкостном хроматографе, состоящем из бинарного насоса со смесителем, колонки хроматографической обращенно-фазной углеводной (не менее 125 мм в длину, с диаметром частиц сорбента 4,6 мкм, но не более 5,0 мкм); термостата для хроматографической колонки, обеспечивающей температуру нагрева до (75,0±0,1)°С.

11. Производят расчет CP по приведенной формуле.

Пример 2. Определение степени резистентности натуральной текстурированной кукурузной муки тонкого помола - 0,05 см (6,4% белка):

1. Определяют массовую долю влаги по ГОСТ Р 55802-2013 и крахмала по ГОСТ 10845-98.

2. Навеску натуральной текстурированной кукурузной муки массой 1,00 г по сухому веществу, помещают в мерную колбу на 100 см3, добавляют приблизительно 50 см3 дистиллированной воды, нагревают 100°С и варят в течение 15 мин, перемешивая вращательными движениями содержимое колбы.

3. Полученный раствор сваренного образца охлаждают до комнатной температуры, добавляют 10 см3 фосфатного буферного раствора с рН=6,86 и доводят объем дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают.

4. К раствору образца добавляют ферментные препараты: 4 см3 ПАА активностью 100 ед./см3 и 0,4 см3 АМГ активностью 300 ед./см3.

5. Тщательно перемешивают смесь, закрывают полимерной пробкой и инкубируют при температуре 37°С в течение 4 ч в водяном термостате.

6. Добавляют 4 см3 50%-го раствора этилового ректификованного спирта, для остановки гидролиза, и перемешивают.

7-10. Перечисленные в пунктах операции, аналогичны пунктам 8-11 примера 1.

Пример 3. Определение степени резистентности пшеничных панировочных сухарей (11,5% белка):

1. Подготавливают образец путем измельчения до прохождения частиц через сито 0,2 х 0,2 см.

2. Определяют массовую долю влаги по ГОСТ Р 55802-2013 и крахмала по ГОСТ 10845-98.

3. Навеску измельченных пшеничных панировочных сухарей массой 1,00 г по сухому веществу, помещают в мерную колбу 100 см3, добавляют приблизительно 50 см3 дистиллированной воды, нагревают 100°С и варят в течение 15 мин, перемешивая вращательными движениями содержимое колбы.

4. Полученный раствор сваренного образца охлаждают до комнатной температуры, добавляют 10 см3 фосфатного буферного раствора с рН=6,86 и доводят объем дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают.

5. К раствору образца добавляют ферментные препараты: 4 см3 ПАА активностью 100 ед./см3 и 0,4 см3 АМГ активностью 300 ед./см3.

6-11. Перечисленные в пунктах операции, аналогичны пунктам 6-11 примера 1.

Пример 4. Определение степени резистентности риса (5,8% белка):

1. Подготавливают образец риса путем измельчения до прохождения частиц через сито 0,1 х 0,1 см.

2. Определяют массовую долю влаги по ГОСТ Р 55802-2013 и крахмала по ГОСТ 10845-98.

3. Навеску измельченных зерен риса массой 1,00 г по сухому веществу, помещают в мерную колбу на 100 см3, добавляют приблизительно 50 см3 дистиллированной воды, нагревают 100°С и варят в течение 15 мин, перемешивая вращательными движениями содержимое колбы.

4. Полученный раствор сваренного образца охлаждают до комнатной температуры, добавляют 10 см фосфатного буферного раствора с рН=6,86 и доводят объем дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают.

5. К раствору образца добавляют ферментные препараты: 4 см3 ПАА активностью 100 ед./см3 и 0,5 см3 АМГ активностью 300 ед./см3.

6. Тщательно перемешивают смесь, закрывают полимерной пробкой и инкубируют при температуре 37°С в течение 4 ч в водяном термостате.

7. Добавляют 4 см3 50%-го раствора этилового ректификованного спирта, для остановки гидролиза, и перемешивают.

8-11. Перечисленные в пунктах операции, аналогичны пунктам 8-11 примера 1.

Источники информации

1. Megazyme Resistant Starch Assay Kit (Rapid) 11/19. Pdf-file from https://www.megazvme.com/documents/Assay_Protocol/K-RAPRS_DATA.pdf - 2019. - P.16.

2. ГОСТ P 54014-2010 «Продукты пищевые функциональные. Определение растворимых и нерастворимых пищевых волокон ферментативно-гравиметрическим методом».

3. McCleary B.V., McNally М., Rossister P. et al. Measurement of Resistant Starch by Enzymatic Digestion in Starch and Selected Plant Materials: Collaborative Study // Journal of AOAC International. - 2002. - 85 (5) - 1103-1111

Способ определения степени резистентности крахмала в продуктах питания и пищевых ингредиентах из зернового растительного сырья, предусматривающий определение массовой доли влаги и крахмала, расчет навески с учетом массовой доли сухих веществ, температурную обработку, ферментативный гидролиз панкреатической α-амилазой и амилоглюкозидазой при 37°С в течение 4 часов, причем поддержание рН среды осуществляют фосфатным буферным раствором, окончание процесса гидролиза путем добавления 50% этилового спирта, осаждение белков добавлением фосфорномолибденовой кислоты, центрифугирование, фильтрование, далее определяют углеводный состав гидролизата на высокоэффективном жидкостном хроматографе и рассчитывают степень резистентности крахмала по количественному содержанию глюкозы, которая образуется в результате ферментативного процесса, по формулам

где CP - степень резистентности образца продукта питания, %;

Мсв - масса испытуемого образца продукта по сухому веществу, отобранная для проведения исследования, г;

Мг - масса глюкозы в надосадочной жидкости в пересчете на 1 г испытуемого образца, г;

К - массовая доля крахмала, для пересчета CP, %;

где Г - массовая доля глюкозы по показаниям ВЭЖХ, %;

Мсв - масса навески испытуемого крахмала по сухому веществу, отобранная для проведения исследования, г;

100 - коэффициент пересчета массовой доли глюкозы, %;

0,9 - коэффициент перевода количества глюкозы в количество крахмала по соотношению молекулярных масс ангидроглюкозного звена крахмала и глюкозы 162/180=0,9.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ определения пригодности макаронных изделий к длительному хранению включает отбор лабораторной пробы сухих макаронных изделий, определение наружного и внутреннего диаметров изделий, причем внутренний диаметр определяют только для трубчатых макаронных изделий, деление пробы на две равные части, измерение у образца из первой части лабораторной пробы предельного усилия нагружения, прикладываемого с помощью индентора к середине макаронного изделия до варки, помещенного на опоры столика, прикрепленного к площадке прибора, и деформации изделия при предельном нагружении, определение по полученным данным удельной прочности макаронных изделий до варки, варку и охлаждение до температуры 20±2°С макаронных изделий из второй части лабораторной пробы, измерение общей и упругой деформации макаронных изделий после варки путем укладки охлажденных макаронных изделий плотными рядами в форму с размерами 70×70 мм на столике прибора, сжатием их индентором с начальным усилием нагружения 7 г и скоростью движения 0,1 мм/с с дальнейшим увеличением усилия нагружения, прикладываемого к макаронным изделиям, от 7 до 250 г, после чего начинается реверсивное движение индентора с той же скоростью движения до усилия 7 г, причем скорость движения индентора до касания с продуктом составляет 0,2 мм/с, а при возврате в базовую точку - 1,0 мм/с, и определение по полученным данным эластичности макаронных изделий после варки, по величине удельной прочности макаронных изделий до варки и эластичности макаронных изделий после варки устанавливают способность макаронных изделий к длительному хранению в том случае, если для нитевидных макаронных изделий значение их удельной прочности до варки составляет более 48,0 МПа и эластичности после варки составляет более 0,30, для трубчатых макаронных изделий их значение удельной прочности до варки составляет более 34,3 МПа и эластичности после варки составляет более 0,80.

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения остаточного содержания авиламицина в биологических тканях животного происхождения. Способ включает извлечение дихлороизоэверниновой кислоты из тканей ацетоном, концентрирование полученного экстракта досуха с последующим гидролизом остатка едким натром, очистку гидролизата этилацетатом и его закисление ортофосфорной кислотой, последующую дополнительную очистку полученного раствора и перевод определяемого соединения в слой этилацетата для дальнейшего концентрирования и перерастворения перед анализом методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС).

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям, в частности к санитарной токсикологии, проводят пробоподготовку и твердофазную экстракцию на приборе, содержащем угольный картридж. Способ количественного определения фурана и метилфурана в детских кашах включает подготовку пробы, для чего кашу массой 20 г разбавляют водой объемом 100 см3, добавляют к ней высаливающие реагенты в количестве 5 г сульфата натрия и 5 г хлорида натрия, подкисляют 2,5 см3 2%-ным раствором сульфаминовой кислоты и 0,5 см3 60%-ной серной кислотой до рН=3.

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ измерений массовых концентраций алюминия, мышьяка, стронция, кадмия, свинца, ртути в мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделиях методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой характеризуется тем, что производят отбор пробы, выполняют пробоподготовку и после пробоподготовки осуществляют введение подготовленной пробы в пробоотборное устройство масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, проводят измерение и определение содержания конкретного металла с использованием градуировочного графика.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ определения массовой доли общей ртути в пищевой продукции, в котором приведена процедура устранения влияния состава пробы пищевой продукции на результаты измерений, что позволило использовать только один стандартный образец массовой доли общей ртути единый для подгруппы однородной пищевой продукции.

Использование: для детектирования очень низких концентраций веществ/молекул (вплоть до одномолекулярного уровня) в окружающей среде (воде, воздухе, почве), пище и биологических системах. Сущность изобретения заключается в том, что структура нанооптического чипа для детектирования молекул образована поверхностью плазмонных наночастиц, состоящей из плазмонных наночастиц, осажденных на подложку с выбранным расстоянием между отдельными наночастицами.

Изобретение относится к области определения состояния продуктов питания и касается компьютерно-реализуемого способа определения состояния готовности и качества продуктов питания. Способ содержит этапы, на которых на вычислительное устройство получают профиль запаха продуктов питания посредством обработки сигнала, полученного от по меньшей мере трех датчиков.

Изобретение относится к электротехнике и иможет быть использовано для определения электрофизических параметров, обнаружения и оценки дефектов в многослойных диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытиях на поверхности металла при разработке многослойных радиопоглощающих покрытий в авиации, а также в химической, лакокрасочной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для ускоренного определения сроков годности партий зерна пшеницы и ржи. Способ включает хранение зерна при температуре 20-40°С, периодически определяя кислотное число жира.

Изобретение относится к области исследования и анализа качества мясных, рыбных или молочных продуктов путем измерения параметров состава газовой среды в объеме их хранения. Устройство включает сенсорную ячейку, измерительный блок, микропроцессор.
Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано в общественном питании. Предложен паштет печеночный, который изготовлен из печени говяжьей, или свиной, или бараньей, или телячьей, шпика, моркови, лука репчатого, костного бульона, соли поваренной, перца черного молотого, грибного порошка из сушеных грибов, масла рапсового и масла соевого, мелассы молочной в виде порошка, кожи куриной и крупы манной, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: печень говяжья, или свиная, или баранья, или телячья – 24,0-25,0, морковь – 13,0-14,0, шпик –11,0-12,0, кожа куриная – 8,0-9,0, масло рапсовое – 5,0-6,0, масло соевое 5,0-6,0, лук репчатый – 4,5, грибной порошок из сушеных грибов – 3,5-4,0, меласса молочная в виде порошка – 4,0-5,0, крупа манная – 2,5, соль поваренная – 1,1, перец черный молотый – 0,042 и костный бульон – остальное до 100.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2022-02-09 2023-01-01T00:02:36
Наверх