Дата публикации: 2022

DOI: 10.33029/0042-8833-2022-91-6-110-117

Высокий удельный вес йододефицитных заболеваний в структуре общей заболеваемости определяет актуальность создания новых нетоксичных йодсодержащих соединений и совершенствования процессов йодирования пищевых продуктов массового спроса. В последние годы для решения данной задачи предложен ряд йодсодержащих соединений на основе природных полимеров - пектина (йод-пектин), казеина (йод-казеин), инулина (йод-инулин). Представляется перспективным создание йодсодержащих конъюгатов не только на основе природных полимеров, недостаток которых заключается в том, что они не являются индивидуальными соединениями, но и на основе низкомолекулярных растительных метаболитов, в частности гликозидов Stevia rebaudiana, уже много лет позитивно зарекомендовавшими себя в пищевой промышленности. Современные тенденции в области промышленного производства обогащенных йодом продуктов включают требования совместимости йодсодержащих концентратов с технологиями пищевой промышленности, особенно в вопросах образования устойчивых во времени микрогетерогенных водных дисперсий. В связи с этим целью исследования было подтверждение образования конъюгата йода с низкомолекулярным метаболитом Stevia rebaudiana гликозидом ребаудиозидом А методом инфракрасной (ИК) спектроскопии и сравнительное изучение устойчивости к седиментации водных микрогетерогенных дисперсий этого конъюгата (йод-гликозид) и соединений йода с природными полимерными носителями растительного происхождения - пектином (йод-пектин) и инулином (йод-инулин) методом наноструктурного анализа. Материал и методы. ИК-спектры соединений регистрировали на Фурье-спектрометре. Измерение размеров частиц в дисперсиях йодсодержащих субстанций проводили на лазерном анализаторе, длина волны 375 нм, в кварцевой кювете (7 см3) через 0, 2, 4, 6, 10, 24, 72 и 144 ч. Для приготовления дисперсий навеску йод-пектина (105 мг) перемешивали в 100 см3 воды (600 об/мин) при температуре 35-40 °С в течение 60-70 мин, навески йод-гликозида (120 мг) и йод-инулина (49,7мг)растворяли в 100 см3 воды при комнатной температуре (23 °С) в течение 3-4 мин. Результаты. Исследование методом ИК-спектроскопии взаимодействия йода с ребаудиозидом А свидетельствует о стабилизации молекулярного йода функциональными группами гликозида, приводящей к образованию устойчивого конъюгата йод-гликозид. Оценка состояния водных дисперсий частиц данного конъюгата методом наноструктурного анализа показала, что субстанция йод-гликозид образует устойчивую однородную микрогетерогенную дисперсию с диаметром частиц порядка 300 нм, не подвергающуюся седиментации в течение всего периода наблюдения (6 сут). Водные дисперсии субстанции йод-инулин с размером частиц <10 нм сравнимы с истинными растворами и также сохраняют устойчивость весь период наблюдения. Частицы йодсодержащего соединения йод-пектин образуют в водной среде среднеустойчивые дисперсные системы, время полной седиментации которых составляет 6-10 ч. Заключение. Изучение ИК-спектровребаудиозида А и синтезированного образца йод-гликозид позволило подтвердить вывод о включении молекул йода в структуру молекул гликозида. Микрогетерогенные устойчивые дисперсии данного конъюгата, а также субстанции йод-инулин могут быть удобными концентратами для обогащения молока йодом. Быстрая агрегация частиц субстанций йод-пектин в концентратах может препятствовать равномерному распределению их в целевой среде, что снижает эффективность технологий обогащенных йодом пищевых продуктов для массовой профилактики эндемического зоба.

Издатель: Министерство здравоохранения РФ, Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи

Тип: Article

Publication date: 2022

DOI: 10.33029/0042-8833-2022-91-6-110-117

The high proportion of iodine deficiency diseases in the structure of general morbidity determines the relevance of creating new nontoxic iodine-containing compounds and improving the processes of iodization of foods of mass consumption. In recent years, to solve this problem, a number of iodine-containing compounds based on natural polymers have been proposed, including pectin (iodine-pectin), casein (iodine-casein), inulin (iodine-inulin). It seems promising to create iodine-containing conjugates for food industry not only based on natural polymers, which are not individual compounds, but also based on low-molecular plant metabolites that have a high potential for correcting public health. The attention of researchers is attracted, in particular, by the glycosides of Stevia rebaudiana, which have positively proven themselves in the food industry for many years. Current trends in the development of industrial production of iodine-fortified products also include requirements for the compatibility of iodine-containing concentrates with food industry technologies, especially in the formation of time-stable micro-heterogeneous aqueous dispersions. In connection with the above, the purpose of the research was to confirm the formation of an iodine conjugate with a low molecular weight metabolite of Stevia rebaudiana (glycoside rebaudioside A) by infrared (IR) spectroscopy; and to assess the resistance to sedimentation of its aqueous micro-heterogeneous dispersions (iodine-glycoside) comparatively with iodine compounds with natural plant polymeric carriers - pectin (iodine-pectin) and inulin (iodine-inulin) by the method of nanostructural analysis. Material and methods. The IR spectra of the compounds were recorded on a Fourier spectrometer. Measurement of particle sizes in dispersions of iodine-containing substances was carried out on a laser analyzer, wave length 375 nm, in a quartz cuvette (7 ml) after 0, 2, 4, 6, 10, 24, 72 and 144 h. To prepare dispersions, a weighed portion of iodine-pectin (105 mg) was mixed in 100 cm3 of water (600 rpm) at a temperature of 35-40 °C for 60-70 min, weighed portions of iodine-glycoside (120 mg) and iodine-inulin (49.7 mg) were dissolved in 100 cm3 of water at room temperature (23 °C) for 3-4 min. Results. An IR spectroscopy study of the interaction of iodine with rebaudioside A indicated the stabilization of molecular iodine by the functional groups of the glycoside, leading to the formation of a stable iodine-glycoside conjugate. Assessment of the aqueous dispersions of particles of this conjugate by nanostructural analysis showed that the substance iodine-glycoside formed a stable micro-heterogeneous dispersion with a particle diameter of about 300 nm, which didn't undergo sedimentation during the entire observation period (6 days). Aqueous dispersions of the iodine-inulin with a particle size of <10 nm were comparable with true solutions and remained also stable throughout the entire observation period. Particles of the iodine-containing compound iodine-pectin formed moderately stable aquatic dispersed systems, the time of complete sedimentation of which was 6-10 h. Conclusion. The study of the IR spectra of rebaudioside A and the synthesized sample iodine-glycoside made it possible to confirm the conclusion about the inclusion of iodine molecules in the structure of glycoside molecules. Micro-heterogeneous stable dispersions of this conjugate, as well as iodine-inulin substances, can be convenient concentrates for enriching milk with iodine. Rapid aggregation of particles of iodine -pectin substances in concentrates can prevent their uniform distribution in the target environment, which reduces the effectiveness of industrial technologies for iodine-fortified foods for the mass prevention of endemic goiter.

Издатель: Министерство здравоохранения РФ, Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи

Тип: Article