Биологические науки /9. Биохимия и биофизика

Магистрант, Имангалиева Ж.К.

д.т.н., проф. Лисин П. А.

Омский государственный аграрный университет им. П.А.Столыпина

Рентгеноспектральный микроанализ йогурта с добавлением кедровых орехов.

При производстве йогуртовых продуктов в качестве вкусовых ингредиентов (подсластителей) обычно используют различные компоненты, содержащие натуральные углеводы, витамины, макро- и микроэлементы.

Нами в качестве пищевой добавки при разработке технологии йогурта выбраны кедровые орехи. Питательные и целебные свойства орехов во многом объясняются качественным составом жиров, белков, витаминов и других веществ, содержащихся в них. Жир кедровых орешков отличается от других жиров высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, особенно линолевой. Кедровые орешки - ценные носители жирорасщепляющих витаминов.

В Государственном университете имени Шакарима города Семей проводились исследования по разработке нового кисломолочного продукта. В качестве ингредиентов при разработке продукта были выбраны: сливки, молоко обезжиренное, заквасочная культура, измельченные кедровые орехи и сахарозаменитель.

Растровый электронный микроскоп (РЭМ, англ. Scanning Electron Microscope, SEM) — прибор, позволяющий получать изображения поверхности образца с большим разрешением (несколько нанометров). Ряд дополнительных методов позволяет получать информацию о химическом составе приповерхностных слоёв.

Прибор дополнительно оснащен рентгеноспектральным микроанализатором «INCA ENERGY 250» (фирма «OXFORD INSTRUMENTS», Великобритания) позволяет не только определять химический состав исследуемого образца, но и наблюдать особенности структуры материала, обусловленные составом, тепловым прошлым, режимом термической обработки, влиянием нуклиаторов и модификаторов кристаллизации.

Рентгеноспектральный микроанализ-это методика, позволяющая с помощью электронного микроскопа или специального электронно-зондового микроанализатора получить информацию о химическом составе образца в произвольно выбранном участке микроскопических размеров.

Суть методики заключается в том, что исследуемый образец помещается в вакуумную камеру растрового или просвечивающего электронного микроскопа и облучается сфокусированным направленным пучком электронов высокой энергии.

На рисунке 1 показан характерный спектр рентгеновского излучения (микроструктура йогурта)

Рисунок 1. Микроструктура йогурта с добавлением кедровых орехов.

Анализируя рисунок 1 можно сказать, что пучок электронов взаимодействуют приповерхностном участком образца глубиной 300 мкм. Глубина спектра 300 мкм дает нам возможность определить объем зоны взаимодействия пучка электронов образцом, это число зависит от плотности образца ускоряющего напряжения.

Рисунок 2. Характеристическое рентгеновское излучине

На рисунке 2 изображено характеристическое рентгеновское излучине, которое возникает при выбивании электрона из внутренней электронной оболочки атома, в результате чего атом переходит в ионизированное, или возбужденное состояние, с вакансией в оболочке. Переход в нормальное состояние происходит когда, один из электронов внешней оболочки заполняют данную вакансию, что сопровождается изменением его энергии, а величина изменения определяется уникальной для каждого химического элемента электронной структуры атома.

Анализируя рисунок 2 можно сказать, что для каждого элемента присущи свои частоты излучения. Также можно отметить, что эти спектры не зависят или очень слабо зависят от того, в состав который химического соединения входит элемент, и таким образом, и могут служить основой для идентификации химических элементов, определение химического состава продуктов питания.

Рисунок 3. Количественные показатели.

Минеральный состав йогурта представлен такими микроэлементами, как магний, фосфор, натрий, калий, железо, кальций. Установлено, что данные элементы обеспечивают благотворное воздействие на организм человека.

Таким образом, разработанный кисломолочный продукт с добавлением биологически активного вещества на основе кедровых орехов должен постоянно быть в рационе детей и подростков. Полученный продукт сбалансирован по минеральному составу и обладает функциональными свойствами.