Фитиновая кислота (мио-иноситол-гексофосфат, IP6) является
органическим соединением, содержащимся преимущественно в зерновых
культурах, бобовых и семенах. Она играет ключевую роль как резерв
фосфора и минеральных веществ в растениях. В химическом плане фитиновая
кислота представляет собой шестиатомный цикл инозитола, каждый атом
которого связан с фосфатной группой, что придаёт молекуле высокую
полярность и способность к образованию комплексов с катионами.
Химические свойства:
- Высокая кислотность за счет шести ортофосфатных групп, каждая из
которых способна диссоциировать, что делает молекулу сильным лигандом
для металлов.
- Способность к образованию труднорастворимых комплексов с кальцием,
магнием, железом, цинком, что снижает биодоступность этих минералов в
пищевых продуктах.
- Стабильность при нагревании, однако ферментативное расщепление
возможное при действии фитазы.
Функции в организме и влияние на пищевую ценность:
Фитиновая кислота известна как антипитательный фактор, так как связывает
минералы и препятствует их усвоению. Однако она также проявляет
антиоксидантные свойства, способствуя защите липидов и белков от
окислительной модификации.
Методы снижения содержания:
- Замачивание и проращивание зерновых и бобовых активируют эндогенные
фитазы, которые расщепляют фитин.
- Ферментация и использование заквасок (например, при хлебопечении)
значительно уменьшают содержание IP6.
- Тепловая обработка частично разрушает фитиновую кислоту, но основное
снижение достигается биохимическими методами.
Оксалаты
Оксалаты представляют собой соли щавелевой кислоты, распространенные
в растительной пище: шпинат, ревень, свекла, какао и орехи. В химическом
плане оксалаты — это двузамещённые соли с общей формулой (C2O4)²⁻,
способные образовывать нерастворимые комплексы с кальцием, железом и
магнием.
Химические свойства:
- Высокая склонность к образованию кальциевых оксалатов, которые плохо
растворимы в воде.
- При нагревании до высокой температуры оксалаты разлагаются с
образованием углекислого газа и оксида металла.
- Оксалаты могут взаимодействовать с другими катионами, образуя
комплексные соединения, изменяющие вкусовые и технологические свойства
продуктов.
Влияние на усвоение питательных веществ: Кальциевые
оксалаты практически не усваиваются, что снижает биодоступность кальция
и некоторых микроэлементов. Высокое потребление оксалатов связано с
риском формирования камней в почках у чувствительных людей.
Методы снижения содержания:
- Термическая обработка, включая варку и бланширование, уменьшает
концентрацию растворимых оксалатов за счет их перехода в воду.
- Замачивание и ферментация также частично снижают уровень оксалатов в
продуктах растительного происхождения.
- Комбинация продуктов с высоким содержанием кальция снижает риск
образования оксалатных комплексов в кишечнике.
Взаимодействие с
минералами и белками
Фитиновая кислота и оксалаты конкурируют за связывание катионов, что
оказывает комплексное влияние на усвоение микроэлементов.
- Фитаты и кальций: Образуют плохо растворимые соли,
уменьшая всасывание.
- Оксалаты и кальций: Формируют кристаллические
комплексы (CaC2O4), которые практически не абсорбируются.
- Белковые взаимодействия: Фитиновая кислота может
связывать белки, изменяя их растворимость и функциональные свойства,
особенно в хлебопекарной и молочной промышленности.
Эти свойства определяют необходимость контроля содержания
антипитательных факторов в технологических процессах, направленных на
улучшение биодоступности минералов и сохранение функциональных свойств
продуктов.
Методы аналитического
контроля
Фитиновая кислота:
- Ионообменная хроматография и ВЭЖХ используются для количественного
определения IP6.
- Ферментативные методы на основе фитазы позволяют оценить
«биодоступный» фитин.
Оксалаты:
- Титриметрический анализ с использованием калийного перманганата
после кислотного перевода.
- Высокоэффективная жидкостная хроматография для разделения
растворимых и нерастворимых форм.
Эти методы позволяют оценивать эффективность технологических
обработок, направленных на снижение антипитательных факторов, и
корректировать рецептуры пищевых продуктов с учетом биологической
ценности.