Анализ углеводов в пищевых продуктах

1. Анализ углеводов в пищевых продуктах

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Вологодская государственная молочнохозяйственная
академия имени Н.В. Верещагина»
(ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА)
Технологический факультет
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Выполнила студентка 124 группы
Гаврилова Е.В.
17.11.2018

2.

Актуальность качественного состава и точного
количественного содержания углеводов в пищевых, в частности
на основе молочного сырья, продуктах связана с
необходимостью решения следующей основной задачи:
выявление фальсификации (в продукте содержатся/не
содержатся регламентированные производителем углеводы в
заявленном количестве). Как частную можно выделить задачу
обеспечения отсутствия лактозы в продукте, если он заявлен,
как «не содержащий лактозу».

3.

Углеводы делятся на простые:
моносахариды
(глюкоза и фруктоза и др.),
дисахариды (сахароза и лактоза и др.)
сложные: олигосахариды
(фруктаны, нистоза, кестоза),
полисахариды (крахмал, пектин, гликоген, хитин,
целлюлоза).

4.

Нутрициологи
разделяют углеводы
на два класса:
легко усваиваемые
(моно-, большая
часть дисахаридов) и
неперевариваемые
(сложные углеводы,
оставшаяся часть
дисахаров).

5.

Врождённое заболевание
непереносимости дисахарида
лактозы недостаточности
встречается лишь у 5-9%
младенцев планеты и бывает,
если ребёнок родился
недоношенным,
в случае генетической
предрасположенности к
лактазной недостаточности,
при развитии иного вида
заболевания, которое даёт
толчок для формировании
лактазной недостаточности

6.

Для взрослых людей лактазная недостаточность – не
заболевание, а отсутствие в геноме эволюционного преимущества.
Способность усваивать лактозу на протяжении всей жизни
обусловлена генетической предрасположенностью, которая
возникла 7,5 тыс. лет назад у народов, проживавших между
Балканами и Центральной Европы . Приблизительно 70%
взрослого населения Земли испытывает лактазную
недостаточность.

7.

Любые углеводы и их производные наиболее точно
идентифицируются и определяются количественно методами
хроматографии (высокоэффективной жидкостной
хроматографии ВЭЖХ или газовой хроматографии ГХ, ошибка
методов 2–3 % при чувствительности достигающей 10 9 г)
включая масс-спектрометрический детектор

8.

Традиционными методами экстракции являются жидкожидкостная экстракция (ЖЖЭ) и твёрдофазная экстракция
(ТФЭ), более современными – сверхкритическая флюидная
экстракция. Используется также фракционирование в потоке под
действием силовых полей, хроматографические методы
фракционирования
(ТФЭ)
(ЖЖЭ)

9.

Другими широко используемыми методами при подготовке проб к анализу
углеводов являются:
- использование мембран (ультра- и нанофильтрация), позволяющих
разделить углеводы по фракциям соответственно их молярным массам;
- фракционирование на активированном угле;
-использование
молекулярноимпринтированных
полимеров (molecularly
imprinted polymers MIP).

10.

В некоторых случаях после фракционирования углеводов применяется
гидролиз или дериватизация углеводов, облегчающие проведение последующего
анализа. Кислотному гидролизу подвергают высокомолекулярные углеводы
для получения олиго- или моносахаридов. Условия гидролиза не должны быть
слишком жёсткими, чтобы моносахариды не дергадировали. Например,
стандартными условиями обработки пшеничной муки:
2М HCl при 100 ᵒС в течение 90 мин.
Дериватизация – метод повышения летучести углеводов
превращением их в эфиры для последующего использования ГХ.

11.

Среди спектроскопических методов определения углеводов
выделяют спектральные методы в видимой, инфракрасной и
ультрафиолетовой областях спектра, флуоресцентные, атомноабсорбционные, атомно-эмиссионные, электронного спинового
резонанса, ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и массспектрометрические (МС).

12.

Однако в случае частных задач: количественного определения лактозы
самыми простыми и одновременно достаточно точными являются
стандартный фотометрический (+0,1%) метод, метод Бертрана или
перманганатометического титрования (±1,1% для сахарозы), ускоренный
феррицианидный (+0,9% сахарозы) метод; поляриметрический (+0,7%)
метод; для определения сахаров в сгущёном молоке – стандартный
поляриметрический (+0,1%) или йодометрический (±1,5% сахарозы, ±1,0%
лактозы) методы .

13.

Таким образом, в арсенале современной аналитической
химии имеется несколько методов качественного и
количественного определения углеводов: фотометрические,
спектроскопические и хроматографические и др., выбираемые в
зависимости от класса поставленных задач и сложности
пищевого матрикса
продукта.

14.

анализа пищевых продуктов. Определение компонентов и пищевых добавок. Элтеш С (ред.сост.) – пер. с англ. СПБ.: Профессия, 2016. – 564 с.
[2] Van de Lagemaat J., Silvan J.M., Moreno F.J., Olano A., del Castillo M.D. In vitroglycation
and antigenicity of soy proteins// Food Research International.-2007.-40.-P.153-160.
[3] Corzo-Martinez M., Moreno F.J., Villamiel M., Harte F.M. Characterization and improvement
of rheological properties of sodium caseinate glycated with galactose, lactose and dextran// Food
Hydrocolloids.-2010.-24.-P. 88-97.
[4] Hounsome N., Hounsome B., Tomos D., Edwards-Jones G. Plant metabolites and nutritional
guality of vegetables// Journal of Food Science.-2008.-73.-P.R 48- R 65.
[5] Корниенко Е. А., Митрофанова Н. И., Ларченкова Л. В. Лактазная недостаточность у
детей раннего возраста // Вопр. современной педиатрии. 2006. Т. 5, № 4. C. 102–110.
[6] Лактозная непереносимость https://www.jv.ru/food/11263-laktoznaya-neperenosimost.html
[7] Шаповалова Е.Н., Пирогов А.В. Хроматографические методы анализа. - Москва,
Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова. 2007. - 109 с.
[8] Куликовский А. В., Чернуха И. М., Кузнецова О. А., Иванкин Андрей Николаевич
Методы аналитического контроля в практике пищевых лабораторий // Журнал Все о мясе.
2015. №6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metody-analiticheskogo-kontrolya-v-praktikepischevyh-laboratoriy (дата обращения: 26.03.2018).
[9] ГОСТ Р 51259-99. Milk and milk products. Method for determination of lactose and galactose
content. Молоко и молочные продукты. Метод определения лактозы и галактозы.
[10] ГОСТ Р 54667-2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения
массовой доли сахаров.
[11] ГОСТ 29248-91 Консервы молочные. Йодометрический метод определения сахаров.