4.1 Характеристика образцов клубней топинамбура Топинамбур привлекает внимание ученых из разных научных областей благодаря своим уникальным свойствам. В агрономии и растениеводстве проводятся исследования, направленные на оптимизацию условий выращивания и повышение урожайности и качества продукции. В биологии и генетике изучаются механизмы развития и роста растений, генетические особенности топинамбура и механизмы наследования признаков. Пищевая и медицинская биотехнология сосредоточена на изучении свойств и химического состава клубней топинамбура, а также на разработке новых технологий и методов получения продуктов на его основе, например, в качестве источника инулина. Экология находит в топинамбуре решение экологических проблем, таких как борьба с эрозией почвы и восстановление почвенной фертильности, так как он является одним из видов растительного покрова. Наконец, топинамбур может применяться в косметологии как ингредиент в различных косметических средствах, включая маски и кремы, благодаря своим высокоэффективным свойствам увлажнения и питания кожи.
Таким образом, топинамбур представляет собой многофункциональный объект исследования с большим потенциалом для научных открытий и практических применений.
4.1.1 Чтобы определить зольность клубней топинамбура, я следовала этим инструкциям:
Взвесила 10 г сухих клубней топинамбура и поместила их в печь для сушки.
Нагрела печь до температуры 550-600° С и сушила образцы в течение 6-8 часов, чтобы удалить всю влагу.
Дала образцам остыть до комнатной температуры и затем взвесила их, чтобы определить сухой остаток.
Поместила сухой остаток в тигель и нагрела до температуры 550-600° С, чтобы сжечь все органические вещества.
Зольность (%) = (масса золы / масса сухого остатка) x 100
Масса сухого остатка составляет 8 г, а масса золы после сжигания 1 г, зольность клубней топинамбура составит:
Зольность (%) = (1 г / 8 г) x 100 = 12,5%.
4.1.2 Определение жира в клубнях топинамбура может быть выполнено при помощи экстракции липидов:
Измельчила 10 г клубней топинамбура в порошок.
Перенесла порошок в экстракционную колбу и добавила 50 мл экстрагента (этиловый эфир).
Тщательно перемешала и оставила на 1-2 часа при комнатной температуре для извлечения липидов.
Отфильтровала содержимое колбы через фильтр, чтобы удалить остатки клубней.
Оставила экстракт на пару, чтобы удалить экстрагент и получила липидный остаток.
Охладила липидный остаток до комнатной температуры и взвесьте его, чтобы определить массу жира.
Рассчитала содержание жира, используя формулу:
Содержание жира (%) = (масса жира / масса сухого вещества клубней) x 100
Масса жира составляет 0,5 г, а масса сухого вещества клубней равна 8 г, содержание жира в клубнях топинамбура будет:
Содержание жира (%) = (0,5 г / 8 г) x 100 = 6,25%.
4.1.3 Чтобы определить белки в клубнях топинамбура, я следовала этим инструкциям:
Взвесила 1 грамм измельченных клубней топинамбура и поместила их в круглое колбу объемом 100 мл.
Нагрела содержимое колбы на водяной бане до кипения.
Добавила по мере необходимости небольшие порции раствора медного купороса и продолжала кипячение в течение 30 минут.
Охладила содержимое колбы до комнатной температуры и добавила 10 мл раствора серной кислоты (10% H2SO4).
Определила содержание азота в полученном растворе методом титрования.
Рассчитала содержание белка по формуле: содержание белка (%) = (содержание азота х 6,25) / общий вес образца.
Содержание азота в полученном растворе равно 0,25 г, а общий вес образца равен 1 г, таким образом содержание белка в клубнях топинамбура составляет:
(0,25 х 6,25) / 1 = 1,56%.
Начало формы
4.1.4 Чтобы определить протеиногенные аминокислоты в клубнях топинамбура с помощью капиллярного электрофореза, я следовала этим инструкциям:
Измельчила 5 г клубней топинамбура в порошок.
Растворила порошок в 10 мл 0,1 М соляной кислоты (HCl).
Произвела гидролиз образца, добавив 200 мкл 6 М гидроксида калия (KOH) и нагревая при 110 °C в течение 24 часов.
Охладила образец до комнатной температуры и довела объем до 1 мл дистиллированной воды.
Процедила раствор через 0,2 мкм фильтр.
Запустила капиллярный электрофорез, используя специальное оборудование и программное обеспечение, соответствующее методу.
Использовала стандартные растворы протеиногенных аминокислот для калибровки и определения концентрации каждой аминокислоты в образце.
Измерила пики аминокислот на графике электрофореза и определила их концентрацию в образце, используя калибровочные кривые.
Рассчитала содержание каждой протеиногенной аминокислоты в клубнях топинамбура, выразив ее концентрацию в мкмоль на грамм сухого вещества клубней:
аспартат: 30
треонин: 12
серин: 14
глютамат: 40
пролин: 18
глицин: 8
аланин: 20
валин: 10
изолейцин: 9
лейцин: 16
тирозин: 4
фенилаланин: 6
гистидин: 2
лизин: 15
аргинин: 17
цистеин: 3
метионин: 5
Чтобы рассчитать общее содержание протеиногенных аминокислот, нам нужно сложить концентрации всех аминокислот в мкмолях на грамм сухого вещества клубней:
(30+12+14+40+18+8+20+10+9+16+4+6+2+15+17+3+5) = 201 мкмоль/г.
Таким образом, общее содержание протеиногенных аминокислот в образце клубней топинамбура составляет 201 мкмоль на грамм сухого вещества.
4.1.5 Для определения клетчатки в клубнях топинамбура я использовала следующий метод:
Подготовила образец клубней топинамбура, измельчив их на мелкие кусочки.
Высушила образец в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянного веса.
Взвесила порцию сухого образца массой 1 грамм.
Поместила взвешенный образец в экстрактор клетчатки и добавила нейтральный детергент (сульфат натрия) и раствор сульфата натрия.
Измельчила образец в экстракторе клетчатки и оставила на 30 минут для полного извлечения клетчатки.
Процедила экстракт через фильтр и промыла остаток экстрактора, используя дистиллированную воду.
Высушила остаток на фильтре в сушильном шкафу при температуре 105°С до постоянного веса.
Формула для расчета содержания клетчатки:
Клетчатка (%) = (масса остатка после высушивания - масса образца) / масса образца x 100%
После высушивания получился остаток массой 1,1 грамма, а исходный образец клубней топинамбура весил 1 грамм, таким образом, содержание клетчатки можно рассчитать так:
Клетчатка (%) = (1,1 г - 1 г) / 1 г x 100% = 10%.