Метод рефрактометрии в исследовании полиморфных превращений животных жиров и их купажей

Цель работы - сравнительное исследование методом рефрактометрии изменений показателя преломления (n_D) расширенной серии жиров домашних и диких наземных животных и птиц, морских млекопитающих и рыб, а также выборки растительных масел из четырех групп, классифицированных по йодному числу (ИЧ), в процессе двух последовательных циклов - нагревания и охлаждения. В рамках данного исследования проведен анализ купажей жидких и твердых липидов в зависимости от соотношения компонентов (0-20-50-70-100 %). Оптические показатели преломления и ИЧ были измерены на цифровом рефрактометре Abbemat WR/MW (Австрия) при трех Длинах волн (436,4; 589,3 и 657,2 нм) в интервале температур от 20 до 70 °С. Для твердых животных жиров и растительных масел на зависимостях нагревания n_D = f (Т, °С) в интервале 30-45 °С были отмечены изломы, отвечающие температурам плавления кристаллических полиморфных α- и β₁-модификаций. При более высоких температурах во всех рассмотренных случаях участки зависимостей имели линейный характер и полностью совпадали с участками в данном температурном интервале с кривыми охлаждения, отражая структурную однородность жидкокристаллической фазы. При температурах ниже 30 °C наблюдался гистерезис: кривые охлаждения проходили ниже кривых нагревания и имели изгибы, отвечающие температурам плавления низкоплавких α -форм. Обе зависимости повторного цикла плавления-охлаждения совпадали с зависимостью охлаждения первого. Использование приема быстрого охлаждения для жиров, расплавленных при 40, 70 и 90 °С, позволило зафиксировать процессы десатурации жирных кислот в их жидкокристаллической фазе. Исследование купажей говяжьего и свиного жиров показало, что независимо от соотношения компонентов точка плавления α -форм во всех случаях снижается до 25 °С, что заметно ниже точки плавления исходных жиров. Однако при более низких температурах кривые охлаждения расходятся, что может указывать не только на различие температур плавления их низкотемпературных модификаций в зависимости от компонентного состава системы, но и на различие в структурных, оптических и биохимических свойствах.

1. Менье Л. История медицины: с приложением очерка истории русской медицины / пер. с фр. И.А. Оксёнова. М.-Л.: Госиздат, 1926. 322 с.

2. Мейер-Штейнг Т., Зудгоф К. История медицины / пер. со второго нем. изд. под ред. B.А. Любарского и Б.Е. Гершуни. М.: Гос. изд-во, 1925. 463 с.

3. Каракольский Е. Животные жиры в восточной медицине, косметологии [Электронный ресурс] // Золотой дракон. URL: https://dragonshop.su/blog/zhivotnye-zhiry-v-vostochnoy-meditsine-kosmetologii/ (09.05.2018).

4. Коноплёва М.М. Лекарственное сырьё животного происхождения и природные продукты. Сообщение 4 // Вестник фармации. 2012. N 2 (56). C. 81-88.

5. Хамагаева И.С., Хребтовский А.М. Сравнительная оценка бифидогенных свойств жиров животного происхождения // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМ. 2012. N 4 (86). С. 224-227.

6. Нечаев А.П. Ключевые тенденции в производстве масложировых продуктов // Продукты и прибыль. 2011. N 2. С. 6-9.

7. Нечаев А.П. Научные основы технологий получения функциональных жировых продуктов нового поколения // Масла и жиры. 2007. N 8 (78). С. 26-27.

8. О'Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение / пер. с англ. 2-го изд. В.Д. Широкова и др. СПб.: Профессия, 2007. 752 с.

9. Левачев М.М. Жиры, полиненасыщенные жирные кислоты, фосфолипиды: биологическая роль и применение в профилактической и клинической медицине. В кн.: Введение в частную микронутриентологию. Новосибирск: Академиздат, 1999. С. 264-284.

10. Нетребенко О.К., Щеплягина Л.А. Иммунонутриенты в питании детей // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2006. Т. 85. N 2. С. 61-66.

11. Гайковая Л.Б. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты: лабораторные методы в оценке их многофакторного действия // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2010. Т. 8. N 4. С. 3-14.

12. Запорожская Л.И., Гаммель И.В. Характеристика и биологическая роль эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот // Медицинский совет. 2012. N 12. С. 134-136.

13. Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии; 3-е изд., перераб. Л.: Химия. 1983. 352 с.

14. Koohyar F. Refractive index and its applications // Journal of Thermodynamics & Catalysis. 2013. Vol. 4. Issue 2. P. 117-120. https://doi.org/10.4172/2157-7544.1000e117

15. Нечипоренко А.П., Везо О.С., Плотникова Л.В., Нечипоренко У.Ю., Мельникова М.И. Оптические свойства липидов животного происхождения // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и пищевые производства. 2018. Вып. 4 (38). С. 22-35. https://doi.org/10.17586/2310-1164-2018-11-4-22-35

16. Yanina I.Y., Lazareva E.N., Tuchin V.V. Refractive index of adipose tissue and lipid droplet measured in wide spectral and temperature ranges // Applied Optics. 2018. Vol. 57. Issue 17. Р. 4839-4848. https://doi.org/10.1364/AO.57.004839

17. Yanina I.Y., Tuchin V.V., Navolokin N.A., Matveeva O.V., Bucharskaya A.B., Maslyakova G.N., et al. Fat tissue histological study at ICG-mediated photothermal/photodynamic treatment of the skin in vivo // Journal of Biomedical Optics. 2012. Vol. 17. Issue 5. P. 058002. https://doi.org/10.1117/1.JBO.17.5.058002

18. Lai J., Li Z., Wang C., He A. Experimental measurement of the refractive index of biological tissues by total internal refectio // Applied Optics. 2005. Vol. 44. Issue 10. Р. 1845-1849. https://doi.org/10.1364/AO.44.001845

19. Верещагин А.Г. Структурный анализ природных триглицеридов // Успехи химии. 1971. Т. 40. Вып. 11. С. 1995-2028.

20. Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих. М.: Пищевая промышленность, 1976. 473 с.

21. Кузнецов Д.И. Жирнокислотный состав жира морских и пресноводных рыб, морских беспозвоночных и млекопитающих // Вопросы питания. 1975. N 6. С. 62-70.

22. Абрамов Л.С. Пути рационального использования сырьевых ресурсов рыбного хозяйства страны // Пищевая промышленность. 2004. N 3. С. 6-10.

23. Соколов А.А. Физико-химические и биохимические основы технологии мясопродуктов. М.: Пищевая промышленность. 1965. 490 с.

24. Страйер Л. Биохимия: в 3 т.; пер. с англ. Р.Б. Капнера и А.М. Колчинского; под ред. С.Е. Северина. М.: Мир, 1985. Т. 2. 312 с.

25. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях мембранных липидов. М.: Наука, 1992. 135 с.

26. Харакоз Д.П. О возможной физиологической роли фазового перехода «жидкое - твердое» в биологических мембранах // Успехи биологической химии. 2001. Т. 41. С. 333-364.

27. Архипова Г.В., Бурлакова Е.Б., Кондрашева Е.А., Мурза Л.И., Юшманов В.Е. Роль липидов биологических мембран в процессах записи и хранения информации // Биологические мембраны. 1994. Т. 11. N 4. С. 456-460.