Аналитический контроль процесса получения тагатозы направленной трансформацией лактозы

• Автор: Горбунова, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.02, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Лактоза как источник получения бифидогенных производных
1.1.1 Лактулоза
1.1.2 Лактитол
1.1.3 Лактосахароза
1.1.4 Галактоолигосахариды
1.2 Характеристика тагатозы как низкокалорийного подсластителя
1.2.1 Физиологическое и медицинское значение тагатозы
1.2.2 Функционально-технологические свойства Б-тагатозы
1.2.3 Направления применения Б-тагатозы
1.2.4 Промышленный способ получения тагатозы
1.2.5 Обоснование возможности использования вторичного молочного сырья для получения концентрата с тагатозой
1.3 Применение методов аналитической химии в анализе углеводов
Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Объекты исследования
2.2 Определение углеводов
2.2.1 Метод ТСХ
2.2.2Метод ВЭЖХ
2.3 Определение концентрации глюкозы
2.4Материальная база эксперимента
2.4.1 Ультрафильтрационная установка
2.4.2 Обратноосмотическая установка
2.5Математическая обработка результатов анализа

Глава З ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАКТОЗЫ В ТАГАТОЗУ И
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ
3.1 Способ получения тагатозосодержащей добавки подсластителя из молочной сыворотки
3.2Исследование кинетики ферментативного гидролиза лактозы
3.3 Математическое обеспечение процесса трансформации лактозы
3.3.1 Моделирование процесса гидролиза лактозы
3.3.2 Оптимизация параметров гидролиза
3.3.3 Оптимизация процесса изомеризации
О-галактозы искусственными нейронными сетями
Глава 4 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ УГЛЕВОДОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ
ТРАНСФОРМАЦИИ ЛАКТОЗЫ
4.1 Пробоподготовка перед ВЭЖХ
4.2Гидролиз лактозы
4.3 Изомеризация тагатозы
4.4Экспресс-способ идентификации тагатозы
Глава 5 ПРИМЕНЕНИЕ ТАГАТОЗЫ КАК НАТУРАЛЬНОГО
ПОДСЛАСТИТЕЛЯ
5.1 Токсикологическая оценка тагатозосодержагцего натурального подсластителя
5.2Напиток на основе тагатозосодержащего подсластителя
5.3Технология производства низкокалорийного мороженого
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Углеводы являются одним из основных компонентов клеток и тканей живых организмов, выполняют энергетическую, структурную, пластическую, рецепторную, защитную функции. Контроль содержания углеводов в продуктах питания - актуальная задача большинства производственных и исследовательских лабораторий. Разработка методов количественного и качественного анализов углеводов приоритет многих отраслей науки (аналитическая химия, медицина, биохимия, фармакология и т.д.). В природных объектах эти соединения находятся в виде сложных смесей, содержащих низкомолекулярные неорганические и высокомолекулярные органические вещества, а также соединения белковой природы. Разделение моносахаридов представляет сложную задачу вследствие близости многих физико-химических свойств этих соединений. Будучи весьма лабильными веществами, углеводы, под влиянием даже слабых воздействий, легко подвергаются различным изменениям. Важным является разработка современных, простых, экспрессных способов пробоподготовки и анализа углеводов. Перспективны хроматографические методы, характеризующиеся высокой чувствительностью и селективностью.
Физико-химические и биотехнологические свойства лактозы позволяют рассматривать ее в качестве сахара жизни для компонентов функциональных продуктов, медицинских препаратов. Актуальное научное направление -получение химической и биохимической трансформацией производных (дериватов) лактозы, в том числе тагатозы, востребованных на мировом рынке как пребиотики и бифидогенные производные.
Разработка технологии производства натурального подсластителя на основе тагатозы и применение аналитических методов для контроля процесса на разных этапах трансформации лактозы вторичного сырья, позволяющие оптимизировать и регулировать выход конечного продукта, а также

обрабатывали на персональном компьютере с использованием программы «Image J». Углеводы идентифицировали по коэффициенту смещения (Rf).
2.2.2 Метод ВЭЖХ
Для анализа углеводного состава смеси, полученной на разных стадиях процесса направленной трансформации лактозы, применяли жидкостный хроматограф «Varian 920 — LC» с автоматическим вводом пробы, рефрактометрическим детектором Varian 356 - LC; колонкой «Microsorb NH2 MV» 250x4,6 мм с сорбентом (производитель «Varian HPLC colums Advanced Chromatography Solutions») зернением 5 мкм. Промывку осуществляли в режиме подачи элюента; режим работы детектора - изократический; температура в колонке 25 °С; подвижная фаза - смесь деионизированной воды с ацетонитрилом в соотношении 20 : 80, скорость подачи элюента - 1,2 см3/мин [91].
Пробоподготовку (разработана соискателем) анализируемого раствора проводили по следующей методике. Пипеткой отбирали 5 см3 исследуемого образца и количественно переносили в химический стакан, дозатором добавляли 25 см"5 изопропилового спирта и перемешивали. Твердофазную экстракцию углеводов осуществляли с применением комплекта Captiva С. Для этого его промывали предварительно 2 см3 изопропилового спирта и 4 см3 дистиллированной воды, а затем подготовленную пробу пропускали через колонку при скорости 1-2 см3. Первые порции фильтрата (1-2 см3) удаляли. Для хроматографического разделения углеводов использовали последующие порции полученного фильтрата объемом 10 см3.
Идентификацию и расчет массовой концентрации (г/дм3) определяемых углеводов в пробе осуществляли с применением системы сбора и обработки данных хроматографа Galaxy Chromatograph Data System.