Дипломная (вкр): Введение йодхитозана в рецептуру производства пшеничного хлеба

Результаты измерений размеров хитозана и йодхитозана в сравнительном аспекте представлены в виде распределения, которое показывает долю частиц с данным диаметром (рисунок 8).

Рисунок 8 - Распределение размеров частиц в водном растворе хитозана и йодхитозана

Как показали результаты лазерного наноструктурного анализа, наиболее крупные частицы имеет хитозан - диаметром порядка 141,2 мкм. Модификация хитозана йодом приводит к существенному снижению размеров частиц, образуемой им дисперсии в воде, где диаметр частиц равен 4,5 мкм [9].

Авторами работы [10] также были изучены некоторые закономерности комплексообразования йода с природным полисахаридом хитозаном, а также было показано, что добавление второго полимера - полисахарида геллановой камеди - способствует стабилизации комплексного соединения и обеспечивает прочное удерживание йода хитозановой матрицей.

Методом ИК-спектрометрии установлено, что главными активными центрами комплексообразования в органоминеральном комплексе «хитозан-геллановая камедь-йод-иодид калия» («Йодхитозан») являются гидроксильные или аминогруппы хитозана, а также карбонильная группа геллановой камеди, способствующие стабилизации комплекса [9].

На основании данных метода молярных отношений был проведен расчет константы устойчивости полученных комплексных соединений. Константы устойчивости комплексных соединений составили 4,4·10⁴ л/моль в комплексе «йод-гелановая камедь» и 8,1·10⁴ л/моль в органоминеральном соединении «йод-хитозан». Константа устойчивости системы «хитозан-геллановая камедь-йод-йодид калия» составила 1,2·10⁵ л/моль. Исследование разбавленных растворов данных полимеров в присутствии системы I₂/KI позволяет утверждать, что устойчивость смешанного комплекса ХТ-ГК-I₂/KI выше, чем комплексов ХТ-I₂/KI и ГК-I₂/KI.

Рисунок 9 - УФ спектры тонкой пленки фиолетового комплекса: 1 - ХТ-I₂/KI и 2, 3 - ХТ-ГК-I₂/KI, анализируемые после выдержки на воздухе в течение одних суток (1, 2) и 10 суток (3).

УФ спектры тонких пленок (рисунок 8), полученных из комплекса ХТ-ГК-I₂/KI, свидетельствуют о повышении интенсивности как трийодидных, так и полийодидных полос поглощения с течением времени, что также говорит в пользу стабилизации смешанного комплекса по сравнению с йодидными комплексами индивидуальных полимеров.

Рисунок 10 - Кинетика выхода ионов йода I₃^- при длине волны 290 нм для комплексов: 1 - ГК-I₂/KI, 2 - ХТ-I₂/KI и 3 - смешанного комплекса.

Кинетика выхода йода из пленочных материалов (рисунок 9) позволяет говорить о том, что именно в смешанном комплексе происходит прочное удерживание йода полимерной матрицей.

.4.3 Сравнительная характеристика «Йодхитозана» и других йодсодержащих добавок

Известны следующие БАД для профилактики йоддефицита:

«Йодказеин» - содержит казеин (не менее 92%) и йод (не менее 7 - 9%). "Йодказеин" изготавливают на основе молочного белка. Для йодирования используют элементарный йод. «Йодказеин» используют для обогащения хлеба, при выработке молочных продуктов. Недостатком этой биологически активной добавки является наличие в составе ингредиентов, исключающих возможность применения данного вида БАД у той части населения, которая имеет аллергию к белкам коровьего молока, а также то, что длительное применение белков животного происхождения, в частности казеина, способствует сенсибилизации соответствующих систем организма [11].

«Фитойод» - содержит кристаллический йод (3,03 - 9,52%), йодистый калий (6,06 - 19,04%), пектин (30,30 - 47,62%) и дистиллированную воду (23,81 - 60,61%), может добавляться в сырье и полуфабрикаты на технологических стадиях производства хлебобулочных, мясных, колбасных, молочных, овощных и других сложных продуктов питания [12].

Биологически активная добавка «Фитойод» так имеет ряд недостатков:

·        отсутствие ингредиентов, обеспечивающих суспендирование минеральных включений в объеме жидкого продукта;

·        относительно узкий спектр биологических эффектов пектина, относящегося к полисахаридам растительного генеза.

Йодистый калий по ГОСТ 4232-74 применяется при недостатке йода в организме, для профилактики радиационного заражения, при лечении увеличения щитовидной железы, связанного с дефицитом йода. В пищевой промышленности используется для получения йодированной соли и при производстве йодированного хлеба и других продуктов питания. Недостатком йодистого калия является то, что он содержит йод в неорганической форме, которая крайне неустойчива в окружающей среде и способствует развитию зобных трансформаций [12].

.4.3.1 Влияние на витаминный состав хлеба

Приведены данные исследования содержания витаминов в пшеничном хлебе из муки первого сорта, обогащенном различными формами йода, в частности неорганическим (йодид калия) и органически связанным («Йодхитозан», «Йодказеин» и «Фитойод») (таблица 4).

Таблица 4 - Содержание витаминов в хлебе, обогащенном неорганическими и органически связанными формами йода

Как видно из данных таблицы 3, йодид калия и «Фитойод» наиболее сильно снижают содержание витаминов РР, В₁ и В₂. «Йодхитозан» меньше индуцирует трансформацию витаминов по сравнению с йодированным белком [13].

Таким образом, эти данные позволяют выявить технологическое преимущество исследуемой добавки по сравнению с аналогами.

.4.3.2 Влияние на трансформацию аминокислот

Данные по содержанию аминокислот в хлебе, обогащенном различными формами йода, приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание аминокислот в йодированных сортах хлеба, мг%

В хлебе, обогащенном «Йодхитозаном», сумма незаменимым аминокислот составила 2379 мг%, что на 1,1 ниже относительно аналогичных значений контроля. Это же значение хлеба, обогащенного «Йодказеином» отличается от такого для «Йодхитозана» на сотые доли единицы. Относительно низкий уровень незаменимых аминокислот отмечается в хлебобулочных изделиях, обогащенных «Фитойодом» и неорганической формой йода (йодид калия): содержание НАК составило соответственно 2335 и 2324 мг% - снижение на 3,0 и 3,4% [14].

Результаты расчета аминокислотного скора (АКС) и биологической ценности хлеба приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Аминокислотный скор разных сортов йодобогащенного хлеба

Из данных, представленных в таблице 5, видно, что во всех исследованных образцах лимитирующей аминокислотой является лизин, что характерно для хлебобулочных изделий [14].

При этом в хлебе, обогащенном «Йодхитозан» и «Йодказеин», содержание его ниже на 1,0% относительно контроля, а в хлебопродуктах, обогащенных «Фитойодом» и йодидом калия на 2,4 и 2,7% соответственно.

Таким образом, приведенные выше данные также позволяют выявить технологические преимущества органически связанных форм йода, в частности «Йодхитозана».

.4.3.3 Влияние на органолептические свойства хлеба

Органолептические и физико-химические показатели качества готовой продукции приведены в таблице 7 [15,16].

Таблица 7 - Органолептические и физико-химические показатели качества готовой продукции

Пшеничный хлеб с использованием «Йодхитозана» за счет антимикробного действия хитозана имеют замедленную скорость черствения и повышенный срок хранения. Внесение добавки в хлеб улучшает их традиционные показатели качества, придают функциональные свойства, повышают пищевую ценность [16].

.4.3.4 Гигиенические характеристики добавки

Гигиенические характеристики йодхитозана представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Гигиенические характеристики