Разработка методики определения массовой доли какао-продуктов в кондитерских изделиях по содержанию алкалоидов

Наличие алкалоидов группы метилксантинов, таких как кофеин, теобромин и теофиллин, характерно для продуктов переработки какао-бобов. Теобромин не содержится в других видах сырья, поэтому его содержание может служить индикатором определения какао-продуктов. Какао-продукты используются в различных видах кондитерских изделий для улучшения вкуса и аромата, однако методики, позволяющие определить содержание какао-продуктов в изделиях, кроме шоколадных, отсутствуют. Объектами исследования выбраны продукты переработки какао-бобов: какао-порошок, какао тертое и сахаристые кондитерские изделия, включая шоколад, кондитерские плитки и начинки для вафель, изготовленные с их использованием. Теобромин и кофеин определяли с использованием метода капиллярного электрофореза после кислотного гидролиза образцов. Определено содержание теобромина в какао-бобах, какао-порошке и какао тертом. На основе этих данных рассчитано содержание теобромина в пересчете на сухой обезжиренный остаток какао 1560 мг/100 г и предложена формула для расчета массовой доли сухого обезжиренного остатка какао. Разработанная методика с рассчитанными метрологическими показателями позволяет проводить измерение массовой доли сухого обезжиренного остатка какао в сахаристых кондитерских изделиях, для изготовления которых использованы продукты переработки бобов какао. Предложенный подход может быть использован как эффективный экспресс-метод исследования состава многокомпонентных сахаристых кондитерских изделий для оценки их качества и определения содержания сухого обезжиренного остатка какао — важнейшего идентификационного критерия содержания продуктов переработки какао-бобов.

1. Minifie, B. W. (1989). Chocolate, cocoa and confectionery: Science and technology. Springer Dordrecht, 1989. https://doi.org/10.1007/978-94-011-7924-9

2. Ageikina, I. I., Lazareva, E. G., Mikhailova, I. Yu., Semipyatny, V. K. (2020). Results designing and analysis when introducing new beverage identification criteria. Food Systems, 3(3), 4–7. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2020-3-3-4-7

3. Панасюк, А. Л., Кузьмина, Е. И., Свиридов, Д. А., Ганин, М. Ю. (2023). Индивидуальный комплексный подход к идентификации меда с использованием инструментальных методов анализа и статистической обработки результатов. Пищевые системы, 6(2), 211–223. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-2-211-223

4. Bobková, A., Árvay, J., Šnirc, M., Belej, Ľ., Bobko, M., Brenkusová, H. et al. (2017). Evaluation of individual chemical components in different types of chocolate. Scientific Papers Animal Science and Biotechnologies, 50(2), 157–161.

5. Tanaka, T., Kimura, K., Kan, K., Shindo, T., Sasamoto, T. (2021). Determination of caffeine, theobromine, and theophylline in chocolate using LC–MS. Food Hygiene and Safety Science, 62(4), 119–124. https://doi.org/10.3358/shokueishi.62.119 (In Japanese)

6. Кондратьев, Н. Б., Белова, И.А., Мамонова, Ю. А., Парашина, Ф. И., Савенкова, Т. В., Аксенова, Л. М. (2015). Идентификация шоколада по содержанию кофеина и теобромина. Кондитерское производство, 6, 30–31.

7. Коренман, Я. И., Мокшина, Н. Я., Кривошеева, О. А. (2012). Определение теобромина в темном шоколаде. Аналитика и контроль, 16(3), 285–288.

8. Кузьмина, Е. И., Ганин, М. Ю., Свиридов, Д. А., Егорова, О. С., Шилкин, А. А., Акбулатова, Д. Р. (2022). Использование современных инструментальных методов для идентификации кофе. Пищевые системы, 5(1), 30–40. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-1-30-40

9. Калинин, А. Я. (2014). Анализ рисков потребления кофеинсодержащих пищевых продуктов. Пищевая промышленность, 7, 20–23.

10. Cooper, K. A., Campos-Giménez, E., Jiménez Alvarez, D., Rytz, A., Nagy, K., Williamson, G. (2007). Predictive relationship between polyphenol and nonfat cocoa solids content of chocolate. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(1), 260–265. https://doi.org/10.1021/jf072153c

11. Alañón, M. E., Castle, S. M., Siswanto, P. J., Cifuentes-Gómez, T., Spencer, J. P. E. (2016). Assessment of flavanol stereoisomers and caffeine and theobromine content in commercial chocolates. Food Chemistry, 208(1), 177–184. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.116

12. Марченко, Л. А., Мокшина, Н. Я., Пахомова, О. А., Соколова, А. В., Ниживенко, В. Н. (2021). Оптимизация экстракции кофеина и теобромина из различных сортов чая блок-сополимером плюроник. Известия вузов. Пищевая технология, 5–6(383–384), 32–36. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.5-6.6

13. Pavlovic, N., Jakovljevic, M., Miskulin, M., Molnar, M., Ackar, D., Jokic, S. (2019). Green extraction techniques of bioactive components from cocoa shell. Croatian Journal of Food Science and Technology, 11(1), 11–20. http://doi.org/10.17508/CJFST.2019.11.1.02

14. Грачев, Ю. П., Плаксин, Ю. М. (2005). Математические методы планирования экспериментов. М.: ДеЛи принт, 2005.

15. USDA Database. Retrieved from https://www.usda.gov/ Accessed 07.05.2024.

16. Alifiya, F., Guntarti, A. (2022). Theobromine content in chocolate products: A review. Journal of Halal Science and Research, 2(1), 24–32. https://doi:10.12928/jhsr.v2i1.4434

17. Eren, F. H., Kabaran, S. (2023). Evaluation of theobromine content and the relationship between cocoa percentages in dark chocolates. Functional Foods in Health and Disease, 13(10), 520–532. http://doi.org/10.31989/ffhd.v13i10.1141

18. Hasegawa, T., Takahashi, K., Saijo, M., Ishii, T., Nagata, T. (2009). Rapid determination of theophylline, theobromine and caffeine in dietary supplements containing guarana by ultra-performance liquid chromatography. Journal of the Food Hygienic Society of Japan, 50(6), 304–310. http://doi.org/10.3358/shokueishi.50.304 (In Japanese)

19. Brunetto, M. de R., Gutiérrez, L., Delgado, Y., Gallignani, M., Zambrano, A., A´lvaro Gomez, A. et al. (2007). Determination of theobromine, theophylline and caffeine in cocoa samples by a high-performance liquid chromatographic method with on-line sample cleanup in a switching-column system. Food Chemistry, 100(2), 459–467. http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2005.10.007

20. Сабирова, И. Б., Сивкова, Г. А. (2015). Химический анализ шоколада. Символ науки: международный научный журнал, 3, 3–4.