Антипитательные факторы зернобобовых культур: качественный и количественный анализ танинов в чечевице и продуктах ее переработки

Растительное сырье является ценным источником питательных и эссенциально важных веществ (белков, незаменимых аминокислот, пищевых волокон, витаминов, микроэлементов и полиненасыщенных жирных кислот) [1]. Однако, питательная ценность его существенно понижается из-за наличия в составе антинутриентов (антипитательных веществ), синтезируемых растениями [2], которые в основном накапливаются в отрубной части оболочки и меньше в семядоле, зерне или плоде. Они придают горечь сырью, являются защитной системой для растений от нападения травоядных, насекомых и патогенов, а также средством для выживания в неблагоприятных ростовых условиях. При потреблении растений с высоким содержанием антинутриентов возникает ряд неблагоприятных физиологических эффектов, что наносит вред организму за счет ингибирования действия пищеварительных ферментов и приводит к снижению поглощения питательных веществ, их перевариванию и всасыванию в кишечнике [3].

Антинутриенты часто связывают с термином «антипитательные факторы» (ANF), к которым относятся: соли фитиновой кислоты (фитаты) и фитиновая кислота, танины (дубильные вещества), алкалоиды, лектины, олигосахариды (рафиноза, стахиоза), пиримидиновые гликозиды (вицин и конвицин), оксалат кальция, сапонины и ингибиторы протеаз [2].

Фитаты связывают минералы (железо, цинк, магний и кальций) и при избыточном содержании существенно снижают их поглощение из пищи [4]. Танины относятся к классу антиоксидантных полифенолов [5], в организме они связываются с белками, что затрудняет его усвояемость и доступность аминокислот [6]. Лектины плохо усваиваются организмом, они относятся к семейству белков и связывают

(склеивают) углеводы, вызывая их агглютинацию. Есть мнение, что лектины провоцируют воспалительные процессы, аллергии и ауто-имунные заболевания [7]. Оксалат кальция снижает всасывание кальция в овощах (например, шпинат, щавель). Ингибиторы протеаз препятствуют перевариванию белка, ингибируя пищеварительные ферменты, что вызывает газообразование в кишечнике [8]. Рафиноза, как и стахиоза, относятся к трисахаридам, состоящих из остатков глюкозы, фруктозы и галактозы, и в большинстве своем накапливаются в семенах и корнях во время развития растения, их концентрация в семенах увеличивается по мере созревания и высыхания семян. При ферментации в толстом кишечнике они вызывают вздутие живота и рост микрофлоры. Рафиноза гидролизуется до D-галактозы и сахарозы с помощью α-галак-тозидазы. Однако недавние эпидемиологические исследования показали, что многие антинутриенты в небольших количествах могут быть полезными для профилактики таких заболеваний, как рак и коронарные патологии [9].

Бобовые культуры несмотря на высокую потенциально питательную и полезную для здоровья ценность, являются одними из источников антинутриентов в рационе человека, что снижает их биологическую ценность и использование в питании [1]. Документально подтверждено наличие в зернобобовых определенных антипитательных веществ, препятствующих перевариванию пищи, % [10]: фитатов (соя – 1,0–2,22, фасоль – 0,61–2,38, горох – 0,22–1,22, нут – 0,28–1,60, маш – 0,54, чечевица – 0,27–1,51); танинов (соя – 0,2–0,5, фасоль – 0–0,93, горох – 1,5–2,6, нут – 0,21–0,45, чечевица – 0,02–0,9); рафинозы (соя – 1–1,6, фасоль – 0,12–0,29, горох – 0,3–1,2, нут – 0,182, маш – 0,9, чечевица – 0,3–1,0); стахиозы (соя – 3–6, горох – до 1,6, нут – 1,44–1,63, маш – 2,7, чечевица – 1,0–2,72), лектинов - 2-10, в том числе в чечевице - 2-3 (от общей массы белка), ингибиторов трипсина

(соя - 0,3-0,5, фасоль - 3,15-4,1, горох - 0,3-1,82, нут - 0,23-0,56, маш - 0,12-0,13, чечевица -0,2-0,35). Максимально безопасными уровнями потребления зернобобовых являются: сои - до 100 г (расчет на сухую крупу), других бобовых - до 200 г (сухой крупы) или 300-400 г (приготовленной) [11].

Чечевица, как и все бобовые, содержит определенное количество перечисленных антинутриентов, но в меньшем количестве. По сравнению с другими она обладает меньшей активностью ингибиторов трипсина. Переваримость белков чечевицы системой пищеварительных ферментов пепсин-трипсин составляет 83%, что практически идентично для белков мяса высшего сорта [12].

Танины (или танниды, или дубильные вещества) - это водорастворимые соединения фенольной природы, представляющие собой сложную смесь из более трех десятков полифе-нольных соединений, состоящих из танина, катехинов, полифенолов и их производных с высокой молекулярной массой от 500 до 3000 [13]. Они оказывают дубящие свойства с характерным вяжущим вкусом и вызывают ощущение сухости и терпкости во рту. Дубильное действие танинов основано на способности образовывать прочные комплексы с полимерами - углеводами (пектиновые вещества, целлюлоза и др.), некоторыми минеральными ионами, белками и алкалоидами из-за наличия водородной связи у карбоксильного кислорода пептидной группы, что приводит к снижению доступности незаменимых аминокислот, ухудшению переваривания и усвояемости белков. Эти полифенолы содержат большое количество гидроксильных групп и поэтому способны образовывать поперечные связи с белками и другими макромолекулами. Низкомолекулярные фенольные соединения с молекулярной массой < 500 и соединения с высокой молекулярной массой > 3000 являются неэффективными дубильными веществами. Взаимодействие гидроксильной группы танинов и карбонильной группы белков может быть как обратимым, так и необратимым. Гидрофобные белки с большой молекулярной массой, открытой структурой, богатые пролином в наибольшей степени связываются с танином. Как правило, молекулам дубильных веществ требуется не менее 12 гидроксильных групп и не менее пяти фенильных групп для того, чтобы функционировать как вещества, связывающие белки [6].

Количество дубильных веществ в растении зависит от многих биологических факторов: количество солнца, влажность почвы и время суток. Для каждого растения существуют свои закономерности, определяющие индивидуальный уровень дубильных веществ [14]. Они обусловливают изменение цвета семян от светло-зелёного до жёлтого и тёмно-коричневого при хранении.

Танины придают плодам, семенам и листьям терпкий вяжущий вкус. Они подавляют рост патогенных микроорганизмов в растении, защищают его от поедания животными, так как жвачным животным вкус танинов неприятен. При попадании в организм человека и животных они образуют комплексы с белками, которые вызывают инактивацию многих пищеварительных ферментов и снижают усвояемость белка. При избыточном попадании в организм они оказывают токсичное действие на печень, нервную систему, легкие, почки, при этом нарушается минеральный обмен.

С другой стороны растения, содержащие дубильные вещества, обладают высоким содержанием антиоксидантов, способствующих укреплению здоровья. Их используют в медицине, как противовоспалительные, кровоостанавливающие и бактерицидные средства. Они способствуют заживлению ран, укрепляют стенки кровеносных сосудов. Положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта, подавляют деятельность болезнетворных микроорганизмов, способствуют выведению отложений, помогают усвоению полезных соединений [15].

Некоторые культурные растения содержат разнообразное количество дубильных веществ. В большей степени они распространены среди представителей двудольных (паслёновые, бобовые, крестоцветные, розоцветные) и содержатся в максимальных количествах в семенах злаковых (сорго, просо, ячмень и др.), бобовых (горох, фасоль, соя, чечевица, нут и др.), зеленых недозревших овощах, фруктах и ягодах (яблоки, бананы, гранат, ежевика, вишня, кизил, смородина, клюква, финики, айва, виноград, боярышник, персики, груши, хурма, сливы, малина, абрикосы, клубника, земляника и др.). Достаточно много их содержится в какао-бобах, кофе, чае, соках, вине, орехах (миндаль, грецкий), коре дуба, ивы и бука, рожковом дереве, некоторых листовых и специях (ревень, гвоздика, эстрагон, тмин, тимьян, ваниль, корица) (таблица 1) [16].

Таблица 1.

Содержание танинов в некоторых видах растительного сырья

Table 1.

Tannin content in some types of plant materials

Наименование сырья Name of the raw material	Содержание танинов, % Tannin content, %
Бобовые культуры | Legumes
Фасоль | Beans	0…0,93
Соя | Soy	0,2…0,5
Горох | Peas	1,5…2,9
Чечевица | Lentil – черная | black – коричневая | brown	0,02–0,9 0,33 0,21
Нут | Chickpeas	0,09…0,4
Зерновые культуры | Grain crops
Сорго | Sorghum – белой окраски | white coloring – бурой окраски | brown color	1,29 ± 0,56 6,10 ± 2,00
Ячмень | Barley	0,1…0,3
Просо | Millet	0,1…3,0
Другое растительное сырье | Other vegetable raw materials
Яблоки | Apples	0,025…0,34
Гранат | Pomegranate	9,36…15,71
Хурма | Persimmon	0,1…0,5
Вишня | Cherry	0,13…0,34
Кизил | Dogwood	0,3…0,61
Черная смородина | Black currant	0,332…0,42
Какао-бобы | Cocoa beans	3,0…6,0
Какаовелла | Kakaovella	0,7…1,3
Чай черный листовой | Black leaf tea	5,5…32,6
Чай зеленый листовой | Green leaf tea	28,5…41,4

Существует два основных класса дубильных веществ, входящих в состав растительного сырья: гидролизуемые (галлотанины, эллаготанины) и конденсированные (проантоцианидины, поли-флавоноидные танины, танины катехольного типа, танины пирокатекольного типа, негидролизуемые танины или флаволаны) (таблица 2) [17].

Таблица 2.

Классификация дубильных веществ (танинов)

Table 2.

Classification of tannins

Класс танинов Tannin class	Структурная формула The structural formula	Источник A source
Гидролизуемые Hydrolysable	и^ин HO^'Y он Галловая кислота Gallic acid	Растения Plants
Конденсированные флобатанины Condensed phlobatanins (изомеризованные конденсированные танины С С-кольцом | isomerized condensed tannins С C-ring)	^-^^он Флаван-3-ол Flavan 3-ol	Растения Plants

Конденсированные дубильные вещества – это продукты конденсации катехинов (флаван-3-олов), лейкоантоцианидинов (флаван– 3,4–диолов), реже оксистильбенов (фенилэтиле-нов). Содержатся и преобладают они в коре калины, корневищах лапчатки, плодах черники, черемухи, траве зверобоя, листьях чая.

Дубильные вещества конденсированной группы образуют полимерные молекулы с помощью углерод-углеродных связей (-C-С-). Прочные ковалентные связи придают соединениям устойчивость к воздействию кислот, щелочей и ферментов. При действии минеральных кислот молекула конденсированных дубильных веществ окисляется с увеличением молекулярной массы и образованием продуктов окислительной конденсации – флобафенов красно-коричневого цвета [17].

Чаще всего в растениях встречается смесь гидролизуемых и конденсированных дубильных веществ с преобладанием той или иной группы, поэтому классифицировать их достаточно сложно. В состав смесей дубильных веществ входят также простые фенолы (резорцин, пирокатехин, пирогаллол, флороглюцин и др.) и свободные фенолкарбоновые кислоты (галловая, эллаговая, протокатеховая и др.) [18].

Например, большинство ягод, таких как клюква, клубника, черника, содержат как гидролизуемые, так и конденсированные танины. В хмеле присутствуют конденсированные танины. В чае они представлены катехинами с галловыми эфирами, их содержание в заварке из прессованного чая составляет 4%, из зеленого – до 20%. Так как тахины хуже растворяются в холодной воде, то при охлаждении заварки они придают мутность [19].

Содержащиеся в семенах чечевицы танины, состоящие из сложных эфиров фенокислот с моносахаридами или многоатомными спиртами, являются важным лекарственным средством, а в организме они связывают бактериальные токсины и ядовитые соли Hg, Pb и др., выводят их из организма. Большинство негидролизуемых танинов относятся к классу флаванолов (например, катехин) – укрепляют стенки кровеносных капилляров и способствуют эффективному использованию организмом человека аскорбиновой кислоты [20].

Потребление продуктов с высоким содержанием танинов без соответствующей предварительной обработки может способствовать дефициту питательных веществ и микроэлементов. Правильная обработка сырья позволяет раскрыть весь питательный потенциал этих важнейших сельскохозяйственных культур [21].

Для повышения питательной ценности продуктов используются различные традиционные технологические методы обработки (таблица 3): очистка от примесей, промывание, замачивание, измельчение, термическая обработка, проращивание, ферментация. Они позволяют нейтрализовать негативное действие антинутриентов (фитатов, танинов, ингибиторов ферментов, сапонинов и др.) [22], превращая сырье в полноценный и питательный продукт для здорового рациона [23].

Таблица 3.

Эффективные методы обработки продуктов

Table 3.

Effective food processing methods

Основные методы обработки Basic processing methods	Характеристика и основное предназначение Characteristics and main purpose
Очистка, промывание, длительное замачивание Cleaning, rinsing, prolonged soaking	Многие антипитательные вещества, в том числе танины, являются водорастворимыми и вымываются при замачивании в воде. Many anti-nutrients, including tannins, are water-soluble and are washed out when soaked in water.
Измельчение (фрезерование) и очистка Grinding (milling) and cleaning	Так как танины концентрируются в отрубях и оболочке зерна, то процесс помола и удаления оболочки значительно снижает их содержание, при этом также удаляется часть полезных минералов и клетчатки. Since tannins are concentrated in the bran and the shell of the grain, the process of grinding and removing the shell significantly reduces their content, while also removing some of the useful minerals and fiber.
Термическая обработка (варка, автоклавирование, экструзия, ИК-излучение и др.) Heat treatment (cooking, autoclaving, extrusion, IR radiation, etc.)	Обработка под давлением (автоклавирование) является высокоэффективным методом снижения уровня таниновпо сравнению с обычной варкой, что приводит к значительному улучшению усвояемости белка. Pressure treatment (autoclaving) is a highly effective method of reducing tannin levels compared to conventional cooking, which leads to a significant improvement in protein digestibility.
Проращивание Germination	При проращивании зерна активируются естественные ферменты, которые способствуют разложению антипитательных веществ и в целом для многих культур оно способствует улучшению питательного профиля. During grain germination, natural enzymes are activated that promote the decomposition of anti-nutrients, and in general, for many crops, it helps to improve the nutritional profile.

Важно отметить, что удаление внешнего слоя оболочки и подготовка семян значительно снижают присутствие антипитательных соединений. Количество таких веществ можно уменьшить с помощью длительного замачивания, ферментации или проращивания сырья. При термической обработке активность ингибиторов трипсина почти полностью снижается [24].

Вымачивание – один из простых и наиболее эффективных способов удаления антипитатель-ных факторов. Бобовые замачивают в избытке воды на длительное время с периодической сменой воды. При замачивании снижается содержание и активность фитата, ингибиторов протеаз, лектинов, танинов. Так, после 12-ти часового выдерживания гороха в воде, содержание в нем фитата уменьшается до 9%. Замачивание гороха в течение 6–18 ч снижает лектины на 38–50%, танины – на 13–25% и ингбиторы протеаз – на 28–30%. Вымачивание семян нута приводит к снижению доли танинов в нем на 53% [25]. Тем не менее, уменьшение количества антинутриентов зависит от типа бобовых. Так, замачивание фасоли и соевых бобов незначительно влияет на ингибиторы протеаз.

При проращивании или ферментации в семенах происходят интенсивные изменения, которые приводят к деградации антипитатель-ных веществ (фитатов, ингибиторов протеаз, рафинозы). Снижение в зерне содержания рафинозы, а также и стахиозы, происходит за счет расщепления их до простых легкоусвояемых форм. При прорастании количество фитата уменьшается на 37–81% в различных типах зерен и бобовых, также снижается уровень лектинов и ингибиторов протеаз. Во время ферментации эффективно деградируют фитаты и лектины. Например, ферментация предварительно набухшей коричневой фасоли в течение 48 ч вызывает снижение содержания фитата на 88% [24].

Высокая температура, особенно при кипячении, может разрушить антинутриенты, такие как лектины, танины, ингибиторы протеаз. Имеются данные, что при термической обработке активность ингибиторов трипсина почти полностью снижается на 60–95%. Напротив, фитаты являются термостойкими и не так легко деградируют при кипячении. Так, при кипячении гороха в течение 80 мин ингибиторы протеаз снижаются на 70%, лектины – на 79% и танины – на 69% [26]. После отваривания их количество в фасоли и чечевицы снижается до 40 – 80 мг/100 г, в маше до 18–30 мг/100 г, а в соевом молоке и тофу до 30 – 50 мг/100 г. [27].

Сочетание нескольких методов может существенно уменьшить количество антинутриентов, иногда даже полностью. Так, вымачивание, проращивание и молочнокислая ферментация уменьшают фитаты практически полностью. Кроме того, вымачивание и кипячение приводят к сокращению лектинов, танинов и ингибиторов протеаз на 98–100% [28].

Таким образом, содержание отдельных антинутриентов снижается наиболее эффективно при сочетании следующих методов: фитатов (при замачивании, проращивании и ферментации); лектинов (при замачивании, кипячении, нагревании и брожении); танинов (при замачивании и кипячении); ингибиторов протеаз (при замачивании, проращивании и кипячении); оксалата кальция (при замачивании и кипячении).

На сегодняшний день актуальным является исследование влияния различных способов обработки на содержание антипитательных веществ, в том числе танинов в бобовых, в частности чечевице и продуктах ее переработки.

Цель работы – определение наличие танинов качественным и количественным методом в чечевице двух различных сортов и продуктах их переработки (чечевичные экструдаты, чечевица сушеная, чечевица пророщенная, чечевичные экстракты (аквафаба)).

Материалы и методы

В качестве объектов выбраны образцы нативной чечевицы двух сортов КДЦ «Кермит» (выращенной в Воронежской области) и «Орловская краснозерная» (выращенной в Липецкой области) урожая 2024 г. Перед использованием образцы чечевицы очищали от посторонних примесей, промывали в холодной воде и замачивали на 12 ч. Чечевичные экструдаты готовили при следующих параметрах процесса экструди-рования: давление – 30 атм (3 МПа), продолжительность экструзии от загрузки до выхода – 10–15 с, температура в предматричной зоне – 120 ± 1 оС, температура на выходе продукта – 158 ± 1 оС. Чечевицу пророщенную готовили путем замачивания и проращивания в воде в течение 8 сут. Чечевичные экстракты (аквафаба) получали при уваривании чечевицы в воде в течение 40 мин при соотношении 1:5, после чего разделяли получившийся экстракт от вареной чечевицы, которую высушивали конвективным способом до чечевицы сушеной при температуре 50–60 оС до необходимой влажности.

Существует три метода качественного анализа дубильных веществ: осаждение белков или алкалоидов, реакция с фенольными соединениями и деполимеризация [17].

В данной работе для качественного определения танинов использовали метод осаждения белков раствором желатина. Из сырья танины выделяются в виде смеси полимеров и представляют собой аморфные вещества желтого или желто-бурого цвета, без запаха, вяжущего вкуса. Они хорошо растворяются в воде (особенно в горячей) с образованием коллоидных растворов, которые хорошо осаждаются желатином или алкалоидами [29].

Реакция осаждения желатином является специфической реакцией, для этого используют 1 %-ый раствор желатина, приготовленный на 10 %-ом растворе натрия хлорида. При этом появляется хлопьевидный осадок или муть, исчезающие при добавлении избытка желатина. Отрицательная реакция с желатином свидетельствует об отсутствии дубильных веществ. Для проведения метода анализа используемое сырье экстрагировали в горячей дистиллированной воде при соотношении 1:10 (10 г продукта и 100 г дистиллированной воды) в термоустойчивой колбе на 200–250 мл при нагревании в течение 30–40 мин на водяной бане при температуре 60–70 оС, поскольку в холодной воде дубильные вещества растворяются плохо [4, 5]. Экстракты в горячем виде фильтровали через двойной слой марли с ватой, заранее смоченной в дистиллированной воде. Далее отфильтрованные экстракты разливали в пробирки (рисунок 1, пробирка (1)). Наличие дубильных веществ определяли по образованию осадка, образующегося при их взаимодействии с раствором желатина (рисунок 1, пробирка (2)).

Результаты и обсуждение

Наиболее ярко выражено наличие танинов было проявлено в нативной чечевице. Дубильные вещества образовывали помутнение по всему объему пробирок и дали небольшой осадок, который растворился в избытке раствора желатина. Менее выраженные свойства были проявлены в образцах сушеной чечевицы. В пророщенной чечевице и чечевичном экстракте была отрицательная реакция с желатином, что свидетельствует об отсутствии дубильных веществ или их незначительном количестве в данных полуфабрикатах.

Как вещества фенольной природы, дубильные вещества легко окисляются перманганатом калия в кислой среде и другими окислителями, образуют окрашенные комплексы с солями тяжелых металлов, трехвалентного железа, бромной водой. Для определения групповой принадлежности дубильных веществ была проведена качественная реакция полученных отфильтрованных экстрактов с солями трехвалентного железа, которые по появляющемуся окрашиванию позволяют определить группу дубильных веществ. Так, появление черносинего окрашивания указывает на значительное содержание дубильных веществ первого класса – гидролизуемых. Появление чернозеленого окрашивания свидетельствует о наличии дубильных веществ, относящихся к веществам второго класса – конденсированных (рисунок 1, пробирка (3)).

Чечевица нативная из сорта КДЦ «Кермит» Native lentils from the KDC "Kermit" variety

Чечевичный экструдат из сорта КДЦ «Кермит» Lentil extrudate from the KDC "Kermit" variety

Чечевица сушеная из сорта КДЦ «Кермит» Dried lentils from the variety Kermit Shopping Center

Чечевица пророщенная из сорта КДЦ «Кермит» Sprouted lentils from the variety Kermit Shopping Center

Чечевичный экстракт (аквафаба) из сорта КДЦ «Кермит» Lentil extract (aquafaba) from the variety Kermit Shopping Center

Чечевица нативная из сорта «Орловская краснозерная» Native lentils from the Orlovskaya Krasnozernaya variety

Чечевичный экструдат из сорта «Орловская краснозерная» Lentil extrudate from the Orlovskaya Krasnozernaya variety

Чечевица сушеная из сорта «Орловская краснозерная» Dried lentils from the Orlovskaya Krasnozernaya variety

Чечевица пророщенная из сорта «Орловская краснозерная» Sprouted lentils from the Orlovskaya Krasnozernaya variety

Чечевичный экстракт (аквафаба) из сорта «Орловская краснозерная» Lentil extract (aquafaba) from the Orlovskaya Krasnozernaya variety

Рисунок 1. Результаты качественной реакции определения дубильных веществ в продуктах из чечевицы различных сортов: пробирка (1) – экстракт отфильтрованный; пробирка (2) – экстракт с внесением 1%-ого раствора желатина, приготовленного на 10%-ном растворе натрия хлорида; пробирка (3) – экстракт с внесением солей трехвалентного железа.

Figure 1. Results of the qualitative reaction for the determination of tannins in products made from lentils of different varieties: test tube (1) – filtered extract; test tube (2) – extract with the addition of a 1% gelatin solution prepared in a 10% sodium chloride solution; test tube (3) – extract with the addition of trivalent iron salts.

Качественная реакция в образце нативной чечевицы показала преобладающее количество дубильных веществ конденсированной группы из-за слабого черно-зеленого окрашивания. В образце чечевичного экструдата эта же реакция была несколько меньше, а в образцах сушеной, пророщенной чечевицы, чечевичном экстракте реакции не произошло, что также говорит об отсутствии дубильных веществ или их незначительном количестве.

Оценку количественного содержания танинов в исследуемых образцах проводили методом фотоэлектроколориметриметрии в центре коллективного пользования «Контроль и управление энергоэффективных проектов» ФГБОУ ВО «Воронежского государственного университета инженерных технологий».

Количественный метод определения танинов основан на экстрагировании дубильных веществ водой при кипячении и последующем измерении оптической плотности растворов дубильных веществ, окрашенных в результате реакции с хлоридом железа (III) при рН 10 на фотоколориметре [13].

Для анализа использовали водный раствор танина с концентрацией 10 мг в 100 см3; карбоната натрия с массовой долей 15%; хлорида железа (III) с массовой долей 1%; тимолфталеина.

с толщиной поглощающего слоя 3 мм при 400 нм по отношению к щелочному раствору дубильных веществ продукта, но без добавления хлорида железа (III).

Полученное значение оптической плотности раствора дубильных веществ, А дуб , рассчитывали по формуле

А дуб = А дуб . • [10 + ( V + » Я № . (2)

При выполнении эксперимента использовали следующее оборудование: весы лабораторные марки РМВ - 53; электромельница; водяная баня; электрическая плитка; фотоколориметр марки КФК -3 КМ фирмы UNICO.

Методика определения заключается в следующем: 5 г измельченного продукта помещали в колбу вместимостью 250 см ³ и добавляли 200 см ³ кипящей воды. Колбу выдерживали 2 ч на кипящей водяной бане с периодическим помешиванием суспензии. Затем содержимое колбы охлаждали до 20 ^оС и количественно переносили в мерную колбу вместимостью 250 см ³ , добавляли воду до метки дистиллированной водой. Для компенсации объема, занимаемого продуктом, в колбу добавляли еще 2,5 см ³ дистиллированной воды. Содержимое колбы тщательно перемешивали и фильтровали через складчатый фильтр. Пипеткой отбирали 50 см ³ фильтрата, переносили в мерную колбу вместимостью 250 см ³ и разбавляли дистиллированной водой до метки.

Во время экстрагирования дубильных веществ из продукта готовили стандартный раствор танина концентрацией 10 мг % , к которому прибавляли 3–4 капли раствора тимолфталеина и титровали раствором карбоната натрия до темно - синего окрашивания (рН 10). Затем добавляли 0,5 см ³ раствора хлорида железа (III), перемешивали и выдерживали 3 мин. Окрашенный раствор помещали в кювету спектрофотометра с толщиной поглощающего слоя 5 мм и измеряли оптическую плотность раствора при 354 нм по отношению к воде. Полученные значения оптической плотности фотометрируемого раствора корректировали, учитывая увеличение его объема за счет добавления растворов хлорида железа (III) и карбоната натрия. Оптическую плотность раствора танина, А Т , с учетом поправки на разбавление рассчитывали по формуле а А • [10 + ( V + V ₂)]/10,        (1)

где А – измеренная оптическая плотность раствора танина; V 1 – объем раствора хлорида железа (III) с массовой долей 1%, см³; V 2 – объем раствора карбоната натрия с массовой долей 15%, израсходованного на титрование, см³.

Оптическую плотность раствора дубильных веществ, Адуб, измеряли аналогично АТ. Для этого 10 см3 приготовленного раствора дубильных веществ переносили пипеткой в колбу вместимостью 50 см3, добавляли 3–4 капли раствора тимолфталеина и титровали раствором карбоната натрия (обычно количество раствора карбоната натрия в растворе танина не превышает 4 капель до темно-синего окрашивания. Затем добавляли 0,5 см3 раствора хлорида железа (III), перемешивали, выдерживали 3 мин и измеряли оптическую плотность в кювете где Адуб1 – измеренная оптическая плотность раствора дубильных веществ; V1 – объем раствора хлорида железа (III) с массовой долей 1%, см3; V2 – объем раствора карбоната натрия с массовой долей 15%, израсходованного на титрование, см3.

Количество дубильных веществ в продукте, Х , %, рассчитывали по формуле

Х = П • А _дуб/ А т ,            (3)

где П – постоянный коэффициент, связанный с содержанием дубильных веществ в продукте, % (для чечевицы принято – 0,446).

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 4. Расхождение между повторными опытами не превышает 0,5%.

Таблица 4.

Содержание танинов в чечевице и продуктах ее переработки

Table 4.

Tannin content in lentils and their processed products

Продукт Product	Массовая доля влаги в продукте, % Mass fraction of moisture in the product, %		Содержание танинов в продукте, % The tannin content in the product, %
	Сорт чечевицы «Кермит» The Kermit KDC lentil variety	Сорт чечевицы «Орловская краснозерная» The Orlovskaya Krasnozernaya lentil variety	Сорт чечевицы КДЦ «Кермит» The Kermit KDC lentil variety	Сорт чечевицы «Орловская краснозерная» The Orlovskaya Krasnozernaya lentil variety
Чечевица нативная Native lentils	12,6	10,8	0,58 ± 0,003	0,37 ± 0,002
Чечевичный экструдат Lentil Extrudate	7,5	7,0	0,23 ± 0,002	0,22 ± 0,002
Чечевица сушеная Dried lentils	8,4	8,0	0,20 ± 0,001	0,18 ± 0,001
Чечевица пророщенная Sprouted lentils	8,8	8,6	0,14 ± 0,001	0,11 ± 0,001
Чечевичная суспензия (аквафаба) Lentil suspension (aquafaba)	91,4	91,8	0,023 ± 0,001	0,019 ± 0,001

Заключение

Как следует из таблицы 3, существующие способы обработки чечевицы по-разному влияют на содержание и свойства танинов. Наиболее эффективный метод снижения концентрации танинов – в 4,1–3,4 раза при проращивании чечевицы, в результате чего, по-видимому, активируется фермент полифенолоксидаза, который расщепляет танины на более простые компоненты [30]. Процессы экструдирования чечевицы и высушивания также способствуют снижению танинов – в 1,7–2,5 и 2,1-2,9 раза

(соответственно) за счет частичной деградации их молекул и полимеризации до более крупных полимеров, что приводит к изменению их анти-питательных свойств, при этом они становятся менее «агрессивными» по отношению к питательным веществам и менее активно вступают в реакцию с белками и ионами железа, что снижает их антипитательные свойства. При получении чечевичной суспензии (аквафабы) путем уваривания нативной чечевицы в водном растворе, содержание танинов снизилось в 1,5–1,9 раза (в пересчете на абсолютно сухое вещество).