UNIVERZITET “SV.KLIMENT OHRIDSKI” – BITOLA FAKULTET ZA BIOTEHNI^KI NAUKI – BITOLA VTOR CIKLUS NA AKADEMSKI STUDII PRERABOTKA NA ANIMALNI PROIZVODI
ADITIVITE VO HRANATA PRIRODNI PREHRAMBENI BOI Predmet: DODATOCI VO PROIZVODITE OD ANIMALNO POTEKLO Odgovoren nastavnik: Prof.d-r.Xulijana Tomovska Nastavnik: Prof. d-r. Stef~e Presilski
Student: Pece Cvetkoski,Dpl.ing. Dosie br. 25/PDS Bitola, mart, 2010
VOVED
*Zna~eweto na Prehrambenite boi i prirodnite pigmenti. *Sovremeniot konzument... *Konzumentite vo vrska so kvalitetot na hranata ~esto... *Boite vlijaat vrz percepcijata na vkusot. *Pove}eto pigmenti vo hranata za `al se nestabilni. *Prevencijata od nesakanite promeni obi~no e te{ka ili nevozmo`na. *Cel na ovoj trud e da obezbedi podobro razbirawe za hemijata na boite kako esencijalen uslov za kontrolirawe na boite i stabilnosta na boite
10BOI
____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________
J.H.von Elbe University of WisconsinMadison,Madison,Wisconsin Seven J. Schwartz*1 North Carolina State University, Raleigh, North Carolina *1 Sega{en anga`man: The Ohio State University,
Columbus, Ohio.
UVOD Boja-Kolor A Cerifikuvani – odobreni 1. Boila: FD&C Red No. 402. Lakovi: Sjajovi od FD&C Red No. 40 B Oslobodeni od certifikacija 1. Prirodni pigmenti Antocianin, xus koncentrat, anato ekstrakt, 2. Sinteti~ki (prirodno identi~ni)β-Karoteni
PIGMENTI VO @IVOTINSKITE I RASTITELNITE TKIVA
Komponenti na Hemot Vrz bojata na muskulnoto tkivo vlijaat nekolku faktori i toa: vidot na `ivotnoto, starosta na `ivotnoto, polot i fizi~kata aktivnost pred koleweto na `ivotnoto.
Mioglobin/hemoglobin Struktura na Hemot Hemija i oksidacijata na bojata
(+2) Fero -
(+3) Feri - MMb
MbO2
ChMb=holemioglobin (oksidiran porfirin-ov prsten); O Mb =oksimioglobin ( Fe ); MMb=metmioglobin ( Fe ); Mb=mioglobin( Fe ); MMb − NO = metmioglobin nitrit; NOMMb = nitrozilmetmioglobin; NOMb = nitrozilmioglobin; NMMb = nitrometmioglobin; NMb = nitromioglobin, poslednite dva proizvodi na reakciite na azotesta kiselina i hem paketot od molekulata; R = reduktant; O = silna oksidativna kondicija. 2+
2
3+
2+
2
vrska pome|u parcijalniot pritisok na kislorodot
Hemija i diskoloracijata na bojata Hidrogen peroksid ( H O ) = holeglobin-zeleno oboen pigment hidrogen sulfat i kislorod, mo`e da se formira zelen sulfomioglobin 2
2
Pigmenti na su{eno meso
Nitrozilmioglobin( MbNO2 ) svetlo-crvena boja miohemohromogen ili (nitrozilhemohrom). Supstitucija -nitrimioglobin (NMb) azotno gorewe
Stabilnost na mesnite pigmenti stabilnosta na pigmentite, vklu~uvaj}i i stabilnost pri eksponiraweto na svetlina, temperaturata, relativnata vlaga, pH na sredinata i prisustvoto na specifi~ni bakterii.
dodavawe na antioksidanti
Ambala`irawe modificirana atmosfera (MA)
Hlorofil Struktura na hlorofilot i derivatite na hlorofilot
Hlorofilite a i b Hlorofilot c Hlorofilot d
Fizi~ki karakteristiki Nomenklatura na derivatite od hlorofilot Phyllins - Filini
Derivati na hlorofilot koj sodr`at Magnezium
Pheophytins - Feofitini
Bez-magneziumovi derivati na hlorofilot
Chlorophyllides - Hlorofilidi
Proizvodi koi sodr`at propionska kiselina na C-7 pozicijata, kako rezultat od enzimskata ili hemiskata hidroliza na Fitil esterot
Pheophorbides- Feoforbidi
Proizvodi koi sodr`at propionska k-na, kako rezultat na otstranetiot magneziumov jon i hidroliza na fitil esterot
Methyl or ethyl pheophorbides - Metil ili etil feoforbidi
Odgovara na 7-propionat metal ili etil ester
Pyro - Piro komponenti
Derivati vo koj C-2 karbometoksi grupata e zameneta od vodorod
Meso - Mezo komponenti
Derivati vo koj C-2 vinil grupata e reducirana do etil
Chlorins - Hlorini
Derivati od feoforbid a rezultat od kineweto na izocikli~niot prsten
Rhodins g - Rodini g
Odgovaraat na derivatite od feoforbidot b
Promena na hlorofilot
Enzimska promena=Hlorofilaza
Vlijanie na zagrevaweto i kiselinite
Izomerizacija Hlorofilovite izomeri se formiraat so inverzija na C-10 karbometoksi grupata. Izomerite se ozna~eni kako a’ i b’. Tie mo{ne silno na pozicijata C-18 ja absorbiraat reverzibilnata faza na HPLC pikot. Utvrduvaweto na ramnote`ata vo lisjata e rezultat na konverzijata na 5% do 10% na hlorofilite a i b vo hlorofili a’ i b’, posle zagrevawe na 100ºC / 10 min.
Vlijanie na zagrevaweto i kiselinite
Degradacijata na hlorofilot vo zagreanoto tkivo na zelen~ukot e opredelena od pH vrednosta vo sredinata na tkivoto. Vo bazna sredina (pH 9.0) hlorofilot e dosta stabilen na zagrevawe, a vo kisela sredina (pH 3.0) e potpolno nestabilen. Namaluvaweto na pH vrednosta za 1 (eden) stepen pri zagrevawe na rastitelnoto tkivo, mo`e da predizvika osloboduvawe na kiselini, a toa e va`en efekt koj go determinira i ograni~uva stepenot na degradacijata na hlorofilot. Konverzijata od hlorofil do feofitin posle zadr`uvaweto 60min na 60ยบC ili 100ยบC, e od 32% do 97%.
Vlijanie na zagrevaweto i kiselinite
Permeabilnosta na vodorodot niz membranata mo`e da se predizvika so adicija na detergenti koi se absorbiraat na povr{inata na membranata.
Katjonskite detergenti gi odbivaat vodorodnite joni od povr{inata na membranata, ja limitiraat difuzijata vo kletkata, se namaluva degradacijata na hlorofilot. Anjonskite detergenti gi privlekuvaat vodorodnite joni, ja zgolemuvaat koncentracijata na povr{inata na membranata, go zgolemuvaat stepenot na difuzija na vodorodot, i degradacijata na hlorofilot. neutralnite detergenti go namaluvaat povr{inskiot negativen polne` na membranata, a so toa se namaluva i privlekuvaweto na vodorodnite joni vrz membranata, a posledica na toa e i namaluvawe na razgraduvaweto hlorofilot do feofitin
Zamenata na C-10 karbometoksi grupata na feofitinot so vodoroden atom rezultira so sozdavawe na maslinesto obojuvawe na pirofeofitin. Promenite na hlorofilot pri procesot zagrevaweto Chlorophyll → pheophytin → pyropheofytin Prviot stepen po red, ja sodr`i konverzijata na feofitinot b vo pirofeofitin b vo koli~ina od 25% do 40% i toa pogolema od konverzijata na feofitinot a vo pirofeofitin a. Energijata na aktivacija za supstitucija na C-10 karbometoksi grupata od feofitinot a ili b e sli~na so taa na formiraweto na feofitinot a i b od hlorofilot a i b, {to indicira so nezna~itelna mala zavisnost od temperaturata za sozdavawe na pirofeofitinite.
Tabela 5. Koncentracija (mg/g Suva materija)na hlorofil a i b i pirofeofitin a i b vo sve`, obaren i zagrean spana} na 121ยบC razli~en broj na pati ca
Chlorophyll
Pheophytin a
b
Pyropheophytin
a
b
a
b
Sve`o
6.98
2.49
pH
Bareno
6.78
2.47
7.06
2
5.72
2.46
1.36
0.13
4
4.59
2.21
2.20
0.29
0.12
6.77
7
2.81
1.75
3.12
0.57
0.35
6.60
15
0.59
0.89
3.32
0.78
1.09
0.27
6.32
0.24
2.45
0.66
1.74
0.57
6.00
1.01
0.32
3.62
1.24
5.65
Procesirano (min)
30 60
6.90
Tabela 6. Feofitin a i b vo komercijalno konzerviran zelen~uk
Pheophytin (Âľg/g suva masa)
Proizvodi
Pyropheophytin (Îźg/g suva masa)
a
b
a
b
Spana}
830
200
4000
1400
Grav
340
120
260
95
Asparagus
180
51
110
30
Gra{ok
34
13
33
12
Formirawe na metalni-kompleksi
Cinkovite i bakarnite kompleksi se postabilni vo kisel rastvor otkolku vo alkalna sredina. Magneziumot koj e vo me|ukleto~niot prostor, lesno se otstranuva na sobna temperatura so dodavawe na kiselina, a cinkoviot feofitin a e stabilen vo rastvor so pH2 vrednost na sredinata (silno kisela). Zamenata na bakarot se ostvaruva samo na pH vrednost dovolno niska za da zapo~ne raspa|aweto na porfirinoviot prsten. Sozdavaweto na cink pirofeoforbid a se slu~uva brzo vo rastvor na aceton i voda vo odnos 80 : 20 vo korist na acetonot, sleduva feoforbid a, metil feoforbid a, etil feoforbid a, pirofeofitin a, i feofitin a. Stepenot na reakcijata se namaluva soodvetno na dol`inata od alkil nizata esterificirana na C-7 jaglerodnoto zgolemuvawe, pri reakcijata va`no e dodavawe na stearinski blokator. Sli~no e i koga golem stepen od sozdavaweto na cink pirofeofitin a se sporeduva so feofitin a koj e opi{an kako interferencija od C-10 karbometoksi grupa na feoftin a. Faktor vo stepenot na formiraweto na kompleksite e i pH vrednosta na sredinata. Zgolemuvaweto na pH vrdnosta na sredinata kaj spana}no pire od 4,0 do 8,5 rezultira so prekr{uvawe na 11-tata pozicija, zgolemuvaj}i ja koli~inata na sozdadeniot cinkov pirofeofitin a, pri zagrevawe 121 ยบC za vreme od 60 min.. Sozdavaweto na kompleksite e namaleno koga pH vrednosta narasne do 10,t.e. bazna sredina, so mo`nost za precipitacija na .
Spektralni osobini vo etil eter na hlorofil a i b i derivatite maksimum apsorpcija (nm)
Soedinenie
Crvena zona
Plava zona
Stepen na a-pcija plavo/ crveno
Molarna apsorpcija crvena zona
Hlorofil a
660.5
428.5
1.30
86,300a
Metil hlorofilid a
660.5
427.5
1.30
83,000b
Hlorofil b
642.0
452.5
2.84
56,100a
metil hlorofilid b
641.5
451.0
2.84
-b
Feofitin a
667.0
409.0
2.09
61,000b
Metil feoforbid a
667.0
408.5
2.07
59,000b
Feofitin b
655
434
-
37,000c
Pirofeofitin a
667.0
409.0
2.09
49,000b
Cink feofitin a
653
423
1.38
90,300d
Cink feofitin b
634
446
2.94
60,200d
Bakar feofitin a
648
421
1.36
67,900d
Bakar feofitin b
627
438
2.53
49,800d
Bakaren kompleks na Hlorofil i Hlorofilin
Alomerizacija Hlorofilot oksidira koga se raspa|a vo alkohol ili drugi rastvoruva~i ili koga e izlo`en na vozduh. Alomerizacijata se slu~uva koga ekvimolaren kvantitet od kislorod se pripoi kon hlorofilot. Proizvodite se zeleno-plavi po boja i nepoka`uvaat `olto-kafeav prsten vo Molisch-ovata faza testot. Sjajot na bojata odgovara i indicira na ciklopentanon-oviot prsten (prsten V figura 5c) koj oksidira ili karbometoksi grupata na C-10 e otstraneta. Proizvodite od alomerizacijata se identifikuvaat kako 10-hidroksihlorofili i 10-metoksilaktoni Glaven proizvod na alomerizacijata e hlorofilot b koj e 10-metoksilakton derivat.
Fotodegradacija Hlorofilot e za{titen od raspa|awe od svetlinata za vreme na fotosintezata vo zdravite rastitelni kletki, bidej}i e opkru`en so karotenoidi i drugi lipidi. Ako taa za{tita se izgubi od starosta na rastenieto, ili ekstrakcija na pigmentot od tkivoto, ili so mehani~ko o{tetuvawe na kletkata predizvikano za vreme na procesot, toga{ hlorofilot e osteliv na fotoraspa|aweto Koga ovie uslovi }e nadvladeat, a svetlinata i kislorodot }e bidat prisutni, hlorofilot ireverzib-ilno izblednuva. ...glicerolot e utvrden kako glaven proizvod pri startot na raspadot, zaedno so mle~nata, limonskata, sukcinatnata i jabolkovata kiselina, a vo poslednite delovi na raspa|aweto se identifikuva i alanin-ot, a reaktivnite pigmenti kompletno obeluvaat. Se veruva deka fotoraspa|aweto na hlorofilot e usloveno so otvarawe na tetrapiroloviot prsten, koe otvarawe rezultira so fermentacija do molekuli so pomali te`inski sostojki. Se spekulira deka fotoraspa|aweto zapo~nuva so otvarawe na prstenot vo eden od metinovite mostovi, pri {to sledi sozdavawe na oksidirani linearni tetrapiroli.
Zaguba na bojata pri termi~ko procesirawe Zagubata na zelenata boja na zelen~ukot pri termi~kite procesi, e posledica od sozdavaweto na feofitin i pirofeofitin. Blan{iraweto i komercijalnata temperatura na sterilizacija mo`e da ja namali sodr`inata na hlorofilot od 80% do 100%. Blan{iraweto e prioritet pred zamrznuvaweto ne samo za da go ovene tkivoto na rastenieto i so toa da go olesne pakovaweto, tuku i da gi inaktivira enzimite (endoenzimite). Vo zelen~ukot se identifikuvani nekolku kiselini, vklu~itelno i oksalnata, jabolkovata, limonskata, sukcinatnata i pirolidinskata karboksilna kiselina (PCA). Termi~koto raspa|awe na glutaminot od PCA se veruva deka e glavnata pri~ina za zgolemuvaweto na kiselosta na zelen~ukot za vreme na procesot. Pomaga~i vo namaluvaweto na kiselosta na proizvodot mo`at da se i masnite kiselini formirani so lipidna hidroliza, osloboduvaweto na hidrogen sulfidot od proteinite ili amino kiselinite i jaglerod dioksidot od reakcijata na sozdavaweto na kafeavata boja. pH vrednosta na sredinata se namaluva za vreme na termi~kiot proces na spana}noto pire prika`ano na tab.5.
Tehnologija na konzervirawe (fiksirawe) na bojata
Naporite za za{tita i za~uvuvawe na zelenata boja vo konzerviraniot zelen~uk, se potpiraat vrz sodr`inite od koncentrirani sostojki za zadr`uvawe na hlorofilot, sozdavawe ili zadr`uvawe na zelenite derivati na hlorofilot, hlorofilidite, ili sozdavaweto na pove}e prifatlivi zeleni boi niz sozdavaweto na metalni kompleksi.
Kiselinska neutralizacija za zadr`uvawe na hlorofilot Dodavaweto na alkalni agensi na konzerviraniot zelen zelen~uk mo`e da rezultira so podobruvawe na zadr`uvaweto na hlorofilite vo tekot na procesiraweto. Tehnikite voveduvaat dodavawe na kalcium oksid i natrium dihidrogen fosfat vo vodata za blan{irawe, da se za~uva pH vrednosta na proizvodot ili da se podigne do nivo na pH 7.0. na sredinata. Za ovaa cel testirani se magnezium karbonatot ili natrium karbonatot vo kombinacija so natrium fosfat. Site ovie tretmani rezultiraat so omeknuvawe na tkivoto i bazniot vkus na proizvodot.
HTST - High temperature short time
Komercijalno steriliziranata hrana, proizvedena na povisoki temperaturi od normalnite za relativno kratko vreme (HTST) ~esto poka`uvaat podobra odr`livost na vitaminite, vkusovite i prirodnite boi otkolku kaj konvencionalno procesiranata hrana. Podobrata odr`livost na tie komponenti e rezultat od HTST procesot za hranata, bidej}i raspa|aweto na komponentite se pove}e zavisni od vremeto i temperaturata, otkolku inaktivacijata na sporite na Clostridium botulinum. Zavisnosta od temperaturata mo`e da se izrazi so terminot z-vrednost ili energijata na aktivacija. z-vrednosta e promena na tºC vo zavisnost od efektot na deset pati promenet stepen na raspa|awe. z-vrednostite za sozdavaweto na feofitinite a i b vo zagreanoto spana}no pire e determinirana na temperatura od 51ºC do 98 ºC.
Enzimska konverzija od hlorofil do hlorofilidi so zadr`uvawe na zelenata boja Obeluvaweto na niska temperatura koj konvencionalno se upotrebuva za inaktivacija na enzimite se koristi za regulirawe na podobroto zadr`uvawe na bojata na zeleniot zelen~uk, se veruva deka proizvodstvoto na hlorofilidite poka`uva podobra termi~ka stabilnost otkolku mati~nite komponenti. ...obareniot spana} za konzervirawe na temperatura od 71ºC (160 ºF), rezultira so 20 minutno podobro zadr`uvawe na bojata. Ova se slu~uva tolku dolgo kolku visinata na temperaturata na barewe se odr`uva pome|u 54ºC (130 ºF) i 76 ºC (168 ºF).
Progresot na konverzijata na hlorofil do hlorofilidi vo zagreanite listovi na spana}ot e pretstaven na (PRILOG 11, fig.11b). Ekstraktot od ne-obaren spana} sodr`i samo hlorofili a i b. Aktivacijata na hlorofilazata vo bareniot spana} na 71ยบC e proprateno so sozdavawe na hlorofilidi, a vo bareniot spana} na 88ยบC , povisokata temperatura rezultira so inaktivacija na enzimot. Podatocite upatuvaat deka izomerizacijata na hlorofilite se slu~uva za vreme na zagrevaweto.
Komercijalna aplikacija na metalnite kompleksi ...vklu~uvawe na cinkovi i bakarni kompleksi kako derivati na hlorofilot. Bakarnite kompleksi na feofitinot i feoforbidot se komercijalno dostapni pod imeto bakarni hlorofili, odnosno, bakarni hlorofilini. Nivnata upotreba vo konzerviranata hrana, supi, kola~i i mle~ni proizvodi se zabraneti vo pove}eto Evropski zemji pod regulaciska kontrola na (EEC) - European Economic Community. (FAO) - The Food and Agriculture Organization na Obedinetite Nacii, ja odobri upotrebata vo bezbednata hrana, so predvideno prisustvo na sloboden joniziran bakar, ne pove}e od 200 ppm. Bakarnite kompleksi imaat podobra stabilnost sporedeni so magneziumovite kompleksi
Povtorno ozelenuvawe na termi~ki obraboteniot zelen~uk Ovaa postapka bila zabele`ana koga komercijalno se steriliziralo zelen~ukovo pire, pri {to se pojavile mali svetlozeleni zoni (pegi). Doka`ano e deka pigmentot vo tie svetlozeleni pegi sodr`i cink i bakar. Ovaa pojava na svetlo-zeleni zoni kaj zelen~ukovoto pire e determinirana kako “regreening� ili povtorno ozelenuvawe. barewe na zelen~uk vo vodena sredina so dovolna sodr`ina na ili soli, za zgolemuvawe na koncentracijata na metalnite joni, i toa pome|u 100 i 200ppm. Direknoto dodavawe na cink hloridot vo rastvorite na solila za konzervirawe, ne poka`uva zna~aen efekt na bojata na zelen~ukot
Hlorofilot a posle 20 min zagrevawe e namalen do nivo na tragi, postapkata e propratena so brzo namaluvawe na hlorofilot i formirawe na cink kompleksi ili feofitin a i pirofeofitin a. Ponatamo{noto zagrevawe ja zgolemuva koncentracijata na cink pirofeofitin za smetka na namaluvaweto na cink feofitinot. Pri adicija na cink pirofeofitin mo`e da dojde do dekarboksimetilacija na cink feofitinot ili do reakcija na pirofeofitin so jonite. Ovie rezultati poka`uvaat deka zelenata boja na obraboteniot zelen~uk vo prisustvo na cink e pove}e zastapena, otkolku vo prisustvo na cink pirofeofitin.
...reakcijata na konverzija na hlorofilot a do cink pirofeofitin a. Sozdavaweto na cinkovi kompleksi se slu~uva mo{ne brzo pome|u pH 4.0 i pH 6.0, a stepen na namaluvawe pri pH 8.0. Pri~inata za namaluvawe na hlorofilot e vo visokata pH na sredinata, toa e limitira~ki faktor za koli~inata na derivatite na hlorofilot...
fig.13.
BLAGODARAM NA VNIMANIETO
POVELETE
PRA[AJTE
Attribution-ShareAlike 3.0 Unported You are free: to Share - to copy, distribute and transmit the work to Remix - to adapt the work
Under the following conditions: Attribution. You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor (but not in any way that suggests that they endorse you or your use of the work). Share Alike. If you alter, transform, or build upon this work, you may distribute the resulting work only under the same or similar license to this one. For any reuse or distribution, you must make clear to others the license terms of this work. The best way to do this is with a link to this web page. Any of the above conditions can be waived if you get permission from the copyright holder. Nothing in this license impairs or restricts the author’s moral rights.
The document was created by CC PDF Converter