О номере
Публикации
Партнеры
июнь 2025 (опубликовано: 24.06.2025)
Выпуск 2(64)
Главная
>
Содержание
>
Влияние природы растворителя на образование молекулярных комплексов в системе L-аспарагин – L-арабиноза в условиях реакции Майяра
Черепанов И.С., Шилова М.В. , Тарасова Д.А. , Егорова А.И.
Ключевые слова: пищевая биотехнология; реакция Майяра; растворители; L-арабиноза; L-аспарагин; молекулярный комплекс; ИК-спектроскопия
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 664.11:543.21
Влияние природы растворителя на образование молекулярных комплексов в системе L-аспарагин – L-арабиноза в условиях реакции Майяра
Изучение механизмов реакции Майяра остается важной проблемой пищевой химии, одним из аспектовкоторой является влияние характера среды на динамику неферментативного окрашивания. Несмотря на имеющиеся в научной литературе данные, посвященные влиянию природы растворителя на кинетику образования меланоидинов, обобщающих закономерностей, связывающих скорость образования продуктов реакции Майяра с параметрами среды, предложено не было. В настоящей работе предложен подход, основанный на изучении молекулярной конъюгации компонентов на начальных стадиях сахар-аминных взаимодействий: исследования выполнены на модельной системе L-аспарагин – L-арабиноза в водной, водно-этанольной и этанольной средах. Методом ИК-спектроскопии с дополнительной оценкой температур плавления показано, что конъюгация аминокислоты с углеводом при 500С в течение 1 ч с образованием молекулярного комплекса реализуется только в водной среде. Из водно-этанольной (1:1) среды в тех же условиях выделяется механическая смесь L-аспарагина с L-арабинозой, тогда как из этанольного раствора кристаллизуются две твердых фазы – этанол-растворимая и этанол-нерастворимая, свидетельствуя о полном отсутствии взаимодействия компонентов. Описанный эффект, вероятно, обуславливается большей полярностью воды как реакционной среды (в сравнении с этанолом), что способствует интенсификации межмолекулярных взаимодействий с участием ионных форм аспарагина. Моделирование реакции Майяра в системах аминокислота – углевод – растворитель того же состава при 900С (1,5 ч) показывает увеличение значений оптической плотности исследуемых растворов при 420 нм (нарастание окрашивания) в ряду вода – вода–этанол – этанол. На основании полученных данных сделан вывод о стабилизации реакционной системы образующимся в водной среде молекулярным комплексом, что препятствует развитию реакции Майяра и образованию окрашенных продуктов. Детальный анализ ИК-спектров выделенного сахар-аминного комплекса показал участие в конъюгации NH3+-групп аспарагина и С1-ОН-аномерного центра арабинозы, что позволяет предположить универсальность эффекта молекулярного комплексообразования α- минокислот с восстанавливающими сахарами на начальных этапах реакции Майяра: последнее подтверждаетсяэкспериментально в системах с другими редуцирующими углеводами (глюкозой и лактозой).
Ключевые слова: пищевая биотехнология; реакция Майяра; растворители; L-арабиноза; L-аспарагин; молекулярный комплекс; ИК-спектроскопия
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License