CC BY
40
УДК [556.114:543.554]:[634.21+635.74]
И. А. Палагина, М. Ф. Руденко, Е. Ю. Лебедева, И. С. Егоров
ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДЫ ПРИ ИНТРОДУЦИРОВАНИИ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ В РЫБНЫЙ ФАРШ
Введение
Электрохимические явления играют чрезвычайно важную роль в процессах жизнедеятельности, т. к. при обмене веществ различные компоненты перемещаются в водной дисперсионной среде из межклеточного пространства в клетку и наоборот. При этом можно выделить два основных направления: перенос ионов и межмолекулярный перенос электронов, сопровождающийся возникновением окислительно-восстановительных потенциалов.
В пищевой промышленности при изготовлении рыбных фаршей широкое применение находят листья пряных растений, способные удалять или нейтрализовать первоначальный запах сырого продукта, дополнять блюдо новым ароматом, оттенять естественный аромат либо усиливать его. При этом улучшается консистенция, структура, увеличиваются сроки хранения рыбных фаршевых продуктов. Отмечается антиоксидантная, бактериостатическая и бактерицидная способность листьев пряностей. Но до сих пор нет данных по влиянию листьев растений на электрохимические свойства свободной воды в рыбных фаршах, которые, возможно, «прольют свет» на механизм перечисленных особенностей их действия.
Материалы и методы исследования
В качестве объектов исследования были использованы листья бузины чёрной, эстрагона, унаби, абрикоса, базилика.
Способность вещества проводить электрический ток - это электропроводность [1]. Электропроводность мы замеряли кондуктометром CONMET-2.
Окислительно-восстановительные процессы, протекающие в водных растворах, замеряли ионометром «Анион-410 И», в основу работы которого положена потенциометрия, фиксирующая движение электронов в растворах.
Результаты исследования и их обсуждение
Каждое растение отличается своеобразным набором веществ, обладающих антиоксидантны-ми, бактерицидными и бактериостатическими свойствами, которые зависят как от строения исходных веществ, так и от способности находиться в виде ионогенных или неионогенных частиц.
В листьях бузины чёрной (Sambucus nigra L.) содержатся яблочная, уксусная, валериановая, хлорогеновая кислоты, самбунигрин, гексеновый и гликолевый альдегиды, каротин, витамин С, эфирное масло, сахара, смолы, пектиновые вещества, следы алкалоидов [2].
Листья эстрагона (Artemissia dracunculus - полынь эстрагонная, тархун) содержат каротин, витамин С, эфирное масло, минеральные соли, рутин. Фитонциды, содержащиеся в зелёных листьях эстрагона, подавляют рост молочнокислых бактерий. Экстракт эстрагона нормализует кислотность желудочного сока. Составными частями эфирных масел являются моно- и битерпены, ментол, карвон. Из сексвитерпенов особую группу представляют азуленовые вещества (азулен, хамазулен) [2-4].
В листьях унаби (зизифус, юйюб) определены сахар (сахароза), уроновые кислоты, слизь, органические кислоты, сапонины, алкалоиды, каротин, витамин С, фолиевая кислота, кумари-ны, дубильные вещества, катехины, флавоноиды, смолы [3].
В листьях абрикоса (Armeniaca) содержатся углеводы и родственные соединения, сорбит (0,4 %), витамин С, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды, цианидин, микроэлементы: медь, никель, титан, ванадий, молибден, стронций, бор, алюминий [2].
Базилик обыкновенный (Ocimum basilicum L.) содержит до 20 % эвгенола [5], эфирные масла с запахом мяты, корицы, гвоздики, мускатного ореха, минеральные вещества, танин, витамин С, камфору, сахара, сапонин [6, 7].
Нами поставлены опыты, позволяющие оценить изменение электрохимических показателей дистиллированной воды при интродукции в неё листьев различных растений.
Одним из показателей, характеризующих состояние той или иной водной системы, является активная кислотность или рН. Согласно классическим представлениям, рН (водородный показатель) - это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода [8]: рН = -^ [Н+]. Рассчитан этот показатель для измерения концентрации ионов водорода в водных растворах кислот и оснований. Измерение рН производят на рН-метре, в основу которого положена прямая потенциометрия - измерение значения электродвижущей силы (потенциала) гальванического элемента специального электрода. Для удобства исследователей шкала потенциометра отградуирована на значения привычного рН, но фактически измеряется окислительновосстановительный потенциал (ОВП), возникающий в биосистемах. Аналогию можно провести с возникновением стандартного электродного потенциала металлов (поверхность металла в водном растворе приобретает тот или иной электрический заряд относительно прилегающего слоя раствора). Так, у серебра величина стандартного электродного потенциала равна
0,80 В (800 мВ). Эффект уничтожения бактерий водными растворами серебра чрезвычайно велик: он в 1 750 сильнее действия той же концентрации карболовой кислоты (раствора фенола) и в 3,5 раза сильнее действия сулемы [9].
Исследования изменения рН чистой дистиллированной воды и воды, к которой добавляли листья бузины чёрной, эстрагона, унаби, абрикоса, показали, что в первые 5 минут показатели рН воды снизились с 6,8 (12 мВ) до 4,5 (80 мВ) при добавлении листьев унаби, до 4 (110 Мв) при добавлении листьев эстрагона и бузины чёрной и до 3 (160 мВ) при добавлении листьев абрикоса. Через 270 минут в воде с листьями бузины чёрной показатель рН равнялся 0,8 (280 мВ), в воде с листьями эстрагона и унаби - 1,1 (250 мВ), в воде с листьями абрикоса - 2,5 (180 мВ). В желудочном соке человека, содержащем соляную кислоту (НС1), которая вырабатывается клетками слизистой оболочки желудка, величина рН равна 1-2 [8]. Соляная кислота способствует перевариванию пищи и убивает различные патогенные микроорганизмы. С точки зрения возникающих потенциалов в воде с листьями растений такие величины рН соответствуют 230-320 мВ. Понятно, что в желудке находится не только соляная кислота, но и целый комплекс различных веществ, показывающих такую высокую величину ОВП, при которой увеличивается бактерицидность желудочного сока. Вероятно, что потенциалы, возникающие при добавлении к воде листьев различных растений, способны уничтожать патогенную микрофлору.
Увеличение положительного потенциала способствует повышению окислительной активности, т. е. появившиеся в системе электроны способны нейтрализовать в биосистемах окислители и имеющиеся ион-радикалы. Отрицательные потенциалы увеличивают восстановительную активность. Следовательно, по величине возникающего в системе потенциала можно определять антиоксидантную способность листьев, интродуцированных в воду.
Дистиллированная вода, вследствие ничтожно малой диссоциации, почти не обладает электропроводностью. При введении в воду листьев эстрагона, унаби, бузины черной, абрикоса, базилика электропроводность прямо пропорционально возрастает, достигая через 7 часов величины 0,23 шСш/см2 - для листьев бузины черной и унаби, 0,28 шСш/см2 - для листьев эстрагона, 0,33 шСш/см2 - для листьев базилика и 0,43 шСш/см2 - для листьев абрикоса.
Заключение
Результаты исследований свидетельствуют о том, что в листьях растений содержится определенное количество веществ, способных отдавать электроны. Вследствие этого возникает высокий окислительно-восстановительный потенциал и система вода-листья растений приобретает антиоксидантные, бактериостатические и бактерицидные свойства. По этой способности листья в дальнейшем можно будет сгруппировать в ряды, аналогичные электрохимическим рядам напряжений металлов и использовать их при оптимизации рецептур рыбных фаршей.
Установлено, что электропроводность воды наибольшая при интродукции листьев абрикоса, наименьшая - при интродукции листьев бузины черной и унаби.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Киреев В. А. Краткий курс физической химии. - М. : Химия, 1969. - 640 с.
2. Съедобные целебные растения: Справочник. - Ростов н/Д: Изд-во Ростов. ун-та, 1994. - 448 с.
3. ЛавровЮ. А. Магия пряностей и соусов. - Киев: Орион, 1995. - 412 с.
4. Кощеев А. К., Кощеев А. А. Дикорастущие съедобные растения. - М.: Колос, 1994. - 351 с.
5. Касьянов Г. И., Пехов А. В., Таран А. А. Натуральные пищевые ароматизаторы - СО2-экстракты. -
М.: Пищ. пром-сть, 1978. - 177 с.
6. Activite antibacterienne de l'huile essentielle estraite de Ocimum basilicum (LAMIACEAE) / M. Ndounga, J. M. Ouamba, J. P. Bilala, M. C. Koubemba-Makambila // Activite Biologique. - Brazzaville, 1998. - P. 65-76.
7. Ужегов Г. Н. Современная энциклопедия народной медицины. - М.: АСТ, 1999. - 593 с.
8. Егоров А. С. Химия: новое учебное пособие для подготовки в вузы. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 640 с.
9. Кульский Л. А. Серебряная вода. - Киев: Наук. думка, 1968. - 15 с.
Статья поступила в редакцию 2.03.2011
CHANGING
OF ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF WATER BY INTRODUCTION OF PLANTS LEAVES INTO THE MINCED FISH
I. A. Palagina, M. F. Rudenko, E. Yu. Lebedeva, I. S. Egorov
Changing of electro-kinetical properties of water by introduction leaves of the European elder, the silky wormwood, the common jujube, the apricot and the basil into the water has been investigated. Changes of electro-conductivity and reductive-oxidative potential during seven hours have been studied. The received data may be applied at receipts optimization of minced fish.
Key words: leaves of plants, electro conductivity, reductive-oxidative potential, minced fish.
