ПРОСТОЙ МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ В ПЛОДАХ И НАПИТКАХ

раздел рубрикатора 7. контроль качества и безопасности продукции АПК

УДК 577.150.87

ПРОСТОЙ МЕТОД

КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ В ПЛОДАХ И НАПИТКАХ  

Канд.биол. наук, доцент В.И. Комарова,
канд. хим. наук, доцент С.М. Тырина

Волгоградский аграрный университет
400002, Волгоград, ул. Институтская,8

        Питательная ценность напитков определяется в первую очередь содержанием легко растворимых углеводов (сахаров): глюкозы, фруктозы, сахарозы [1]. Для их количественного определения используют различные химические и физико-химические методы [2]. Химические методы (метод Бертрана, иодометрический метод и др.) являются весьма затратными, довольно объемными и требуют много времени, оборудования для их выполнения. Кроме этого, некоторые применяемые  лабораторные методы (метод Бертрана) не позволяют определить процентное соотношение конкретных сахаров в отдельности, а определяет лишь  общее количество присутствующих в напитке сахаров. Данные по содержанию глюкозы в плодах, представленные в литературе по этому вопросу, весьма скудны [3]. Тем не менее, уровень глюкозы относится к показателям, идентифицирующим натуральность соков. С другой стороны, в настоящее время  гостированная методика определения глюкозы в напитках только разрабатывается.

        Учитывая вышесказанное, мы поставили целью данной работы найти и апробировать простой способ определения глюкозы в напитках.

Материалы и методы

        1. Соки и нектары.

         Для проведения исследований нами были  выбраны наиболее распространенные сорта яблок, произрастающих в Волгоградской области, а так же яблочные, апельсиновые и ананасовые соки и  нектары коммерческого производства (12 наиболее продаваемых образцов компаний «Вимм-Билль-Данн» («100%Gold Premium», «J-7»), ЗАО «Мултон» («Добрый», «Nico»), ООО «АМТЕЛ СОФТ ДРИНКС» («АМТЕЛ»), АПК «Придонье» («Мой», «Сады Придонья») и др.). Коме того, исследовались цитрусовые (апельсины, мандарины, грейпфрут).

        Сок из свежих фруктов получали путем отжима, затем центрифугировали (8000 об/мин, продолжительность центрифугирования — 5 мин). Полученные слабоокрашенные растворы хранили не более  10 мин в пробирках с пробками и использовали для эксперимента.

         Наиболее подходящим оказался глюкозооксидазный.  ферментативный метод анализа, используемый для определения  глюкозы в сыворотке крови (набор «ГЛЮКОЗА-ФКД», ООО «Фармацевтика и клиническая диагностика», Москва). Недостатком метода является снижение активности фермента при хранении, что можно компенсировать периодической калибровкой или применением свежего реактива. Достоинствами являются доступность, невысокая стоимость, простота анализа.

        2. Определение общего содержания сахаров пикратным методом.

        К 2 мл разведения сока (нектара)         добавляли 0,1 мл 1,2% пикриновой кислоты, встряхивали, добавляли 0,1 мл 20% раствора NaOH. После этого пробирку закрывали пробкой и помещали на 5 мин в кипящую водяную баню. За это время сахара восстанавливают пикриновую кислоту в оранжевое соединение. Пробы колориметрировали на КФК-2, оптическую плотность проб переводили в количество углеводов (г/л) по калибровочной кривой, построенной на 0,01 моль/л растворе глюкозы.

3. Раствор для определения глюкозы.

        Из стандартного набора «ГЛЮКОЗА-ФКД» готовили ферментно-хромогенную смесь (разведение по инструкции: 1 таблетка на 100 мл дистиллированной H2O). Кроме того, использовали входящий в набор калибратор — раствор глюкозы 1 млмоль/л и строили калибровочную кривую.

        4. Метод определения глюкозы.

        К 2,5 мл исследуемого раствора добавляли 0,2 мл ферментно-хромогенной смеси (опыт) или 0,2 мл дистиллированной H2O (контроль). Обе пробы инкубировали 15 мин при температуре 37 0С, встряхивали (после чего в пробах развивается красное окрашивание) и колориметрировали против воды на фотоколориметре КФК-2 (Россия), длина волны 490 нм, кюветы с длиной оптического пути 0,5 см. Полученные данные переводили с помощью калибровочной кривой в количество содержащейся глюкозы (ммоль/л).

        Результаты и их обсуждение.

        Результаты экспериментов приведены в таблице 1. Исследование показало, что данный метод пригоден для определения глюкозы как в плодах, так и в напитках. Содержание глюкозы в зимних сортах яблок составляет 2,05  0,75 % массы исследуемых образцов, в цитрусовых (мандарин, апельсин) в пределах 1,5%, что соответствует данным литературных источников [4—6].

        В  яблочных соках определенное нами содержание глюкозы составило от 2,5% до 3,2% от общего количества углеводов, что соотносится с количеством содержания глюкозы в плодах [1], [3] и соответствует  данным литературных источников по сокам [5] и заявленным на упаковках соков сведениям.

        С другой стороны, глюкозы в яблочных нектарах больше  — до 4%. В ананасовых соках и нектарах глюкозы от 5% до 11%. Это может указывать на добавление сахарозы, информация о чем в большинстве опытных образцов присутствует на упаковке (за исключением ананасового сока «J-7»).

        Выводы

        Таким образом, предложенный глюкозооксидазный метод  можно использовать для определения глюкозы (в присутствии других углеводов) в растительном сырье и продуктах его переработки.

        Метод является доступным, не требующим большого навыка и дорогостоящего оборудования и использующим стандартный набор химических реактивов.

Литература

1. Беюл. Е.А., Екисениена Н. И. и др. Овощи и плоды в питании человека. — М.: Медгиз, 1959.
2. Campuzano S., Loaiza O.A., Pedrero M., de Villena F.J., Pingarron J.M. An integrated bienzyme glucose oxidase-fructose dehydrogenase-tetrathiafulvalene-3-mercaptopropionic acid-gold electrode for the simultaneous determination of glucose and fructose. // Bioelectrochemistry. 2004. V. 63.
3. Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей. — М.: Госторгиздат, 1949
4. Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф. и др. Содержание экстрактивных веществ в плодах крупноплодных сортов яблонь ботанического сада им. В.М. Крутовского. // Химия растительного сырья. 1998. №2.
5. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. — М.: Высш. шк., 1991.
6.  Пищевая химия. Под ред. Нечаева А.П. — С-Петербург: ГИОРД, 2003.

Сведения об авторах

1. Комарова Валерия Ивановна, кандидат биологических наук, и.о. доцента каф. химии Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, тел. (8442) 43-18-35
2. Тырина Светлана Михайловна, кандидат химических наук, доцент  каф. химии Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии. (8442) 43-18-35

За переписку ответственна Комарова В.И.

Домашний адрес: 400066, г. Волгоград—66, ул. Чуйкова, д. 43, кв.38

Комаровой В.И.

Электронная почта v-lera@yandex.ru

Таблица 1.

Сравнение содержания глюкозы в плодах

Таблица 2.

Содержания глюкозы в соках и нектарах,
определенное глюкозооксидазным методом

Для  количественного определения сахаров в соках используют различные методы, которые являются весьма затратными и требуют много времени, оборудования для их выполнения. Кроме этого, некоторые применяемые  методы не позволяют определить процентное соотношение конкретных сахаров. Учитывая вышесказанное, мы поставили целью данной работы найти и апробировать простой способ определения глюкозы в напитках. Наиболее подходящим оказался глюкозооксидазный  ферментативный метод анализа, используемый для определения  глюкозы в сыворотке крови. Исследование показало, что данный метод пригоден для определения глюкозы как в плодах, так и в напитках. Предложенный глюкозооксидазный метод  можно использовать для определения глюкозы (в присутствии других углеводов) в растительном сырье и продуктах его переработки.

        Метод является доступным, не требующим большого навыка и дорогостоящего оборудования и использующим стандартный набор химических реактивов.

         Some different methods are used for quantitative definition of sugars in juices. Ones are rather expensive and spend a lot of time, special equipment are need for their performance. Besides, some of this methods do not allow to define a percentage ratio of concrete sugars. All things considered, we have put by the purpose of the given work to find and approve a simple way of definition a glucose in drinks. Most suitable has appeared glucose oxidize enzyme method, what is used for definition glucose in blood whey. The research has shown, that the given method is suitable for definition glucose in fruits as well as in drinks. Offered glucose oxidize enzyme method can be used for definition glucose (at the presence of other carbohydrates) in vegetative raw material and products of its processing

        The method is accessible, not requiring great skill and expensive equipment and using a standard set of chemical reagents.

градус