Витамин РР. Пищевая химия

Под витамином РР (ниацин, витамин В₅) понимают два вещества, обладающих витаминной активностью: никотиновую кислоту (XIII) и ее амид (XIV) — никотинамид.

Никотиновая кислота (XIII).

Амид никотиновой кислоты (XIV).

Витамин РР устойчив в водных растворах к действию кислорода воздуха, света, к повышенной температуре. Он устойчив при консервировании и сушке пищевых продуктов. Биологическая активность обеих форм витамина РР одинакова.

Ниацин входит в состав ферментов, участвующих в клеточном дыхании, обмене белков, регулирующих высшую нервную деятельность и функции органов пищеварения. При недостатке в организме витамина РР наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, пониженная сопротивляемость инфекционным заболеваниям. При значительном недостатке развивается пеллагра (от ит. pellagra — шершавая кожа) — тяжелое заболевание, приводящее к расстройству слизистой полости рта и желудка, появляются пятна на коже, нарушаются функции нервной и сердечно-сосудистой систем, психики.

Потребность взрослого человека в ниацине составляет около 19 мг/день, для ее удовлетворения существенное значение имеют мясо, печень, почки, из растений — арахис, грибы; также богаты ниацином пивные и пекарские дрожжи.

В пищевых продуктах никотиновая кислота и ее амид находятся как в свободной, так и в связанной форме. Существующие методы количественного определения ниацина предполагают наиболее полное выделение и превращение его связанных форм, входящих в состав сложного органического вещества клетки, в свободную никотиновую кислоту. Свободные формы ниацина получают воздействием кислот (хлороводородной или серной) или гидроксида кальция при нагревании.

Проведение гидролиза исследуемого продукта реакции серной кислотой приводит к полному освобождению связанных форм ниацина и превращению никотинамида в свободную никотиновую кислоту. Этот способ обработки дает менее окрашенные гидролизаты и может быть использован при анализе мясных и рыбных продуктов.

Гидролиз с Са (ОН)₂ более предпочтителен при определении ниацина в муке, крупах, хлебобулочных изделиях, сырах, сухих молочных продуктов, пищевых концентратах, овощах, ягодах и фруктах. Гидроксид кальция образует с сахарами и полисахаридами, пептидами и гликопептидами соединения, почти полностью нерастворимые в охлажденных растворах. В результате экстракт, полученный при обработке Са (ОН)₂, содержит меньше веществ, мешающих химическому определению, чем кислотный гидролизат. Тем не менее и при этом способе гидролиза в фильтрате всегда присутствуют в большем или меньшем количестве посторонние окрашенные вещества, мешающие спектрофотометрическому анализу, а также соединения, способные вступать во взаимодействия с реактивами с образованием окрашенных продуктов. Чтобы уменьшить влияние этих веществ, используют обработку гидролизата концентрированным раствором сульфата цинка. При добавлении к смеси раствора гидроксида натрия образуется студенистый осадок гидроксида цинка, который удаляет из раствора многие типы веществ (белки, сахара, дубильные вещества и др.).

В основе метода определения ниацина лежит реакция Кенига, протекающая в две стадии. Первая стадия — реакция взаимодействия пиридинового кольца никотиновой кислоты с бромроданом (тиоцианат брома), вторая — образование окрашенного производного глутаконового альдегида в результате взаимодействия с ароматическими аминами. Тиоцианат брома получают при добавлении к бромной воде тиоцианата аммония до обесцвечивания:

В присутствии указанных реагентов при нагревании в щелочной среде происходит размыкание пиридиниевого цикла, при последующем добавлении ароматических аминов (например, метола) происходит их конденсация с образовавшимся производным глутаконового альдегида и получается соединение, окрашенное в красный цвет:

Содержание витамина РР рассчитывают, используя метод градуировочного графика.

Для количественного определения ниацина широко используют также микробиологический метод с тест-организмом. Метод простой, специфичный, но более длительный, чем химический. Микробиологический метод позволяет определять содержание ниацина в объектах в тех случаях, когда химическим путем это сделать невозможно, например, продукты с высоким содержанием сахаров и с низким уровнем ниацина.