溶液中の2つのチアミン塩（チアミンモノニン酸塩および塩化チアミン塩酸塩）の化学的安定性と反応速度論

2種類のチアミン（ビタミンB1）塩、チアミンモノリン酸（TMN）と塩化チアミン塩酸塩（TCLHCl）を使用して、食品を濃縮し、強化します。これらのチアミン塩の両方は両方とも、熱、アルカリ、酸素、および放射に敏感ですが、それらの間の安定性の違いは認められています。2つのチアミン塩の安定性の違いは、溶解度、溶液pH、および分解のための活性化エネルギーの違いによって説明できると仮定されました。この研究では、チアミン分解に対する濃度と貯蔵温度の影響を文書化し、反応速度を計算することにより、時間の経過とともに溶液中のTMNとTCLHCLの安定性を直接比較しました。各チアミン塩（1、5、10、20、および27mg/ml）の5つの濃度を含む溶液を調製し、3つの追加濃度のTCLHCl：100、300、および500mg/mlを含みました。サンプルは、最大6か月間、25、40、60、70、および80°Cで保管されました。高性能液体クロマトグラフィーにより、劣化を経時的に定量化し、残っているチアミンの割合を使用して反応速度を計算しました。TMNとTCLHClの両方で1次反応速度が見つかりました。TMNは、すべての濃度と温度でTCLHClよりも著しく速く劣化しました。たとえば、80°Cでの5日後の27mg/ml溶液では、TCLHClの94％と比較してTMNの32％のみが残っていました。活性化エネルギーと溶液pHは、TMNで21-25kcal/molおよびph5.36-6.96、TCLHClで21-32kcal/mol、ph1.12-3.59でした。TCLHCL分解製品は、激しい色の変化や強力な香りを含むTMN分解製品よりもはるかに大きな感覚的寄与を持っていました。TMNとTCLHClの間のHPLCクロマトグラムには、異なるピークパターンが存在し、異なる分解経路と生成物を示しています。食品中の必須ビタミンの安定性は重要であり、劣化が感覚の変化に寄与する場合、さらに重要であり、この研究は、多くの食品の加工と棚に関連する環境で食品を強化するために使用される2つのチアミン塩の安定性の直接的な比較を提供します。

Two types of thiamine (vitamin B1) salts, thiamine mononitrate (TMN) and thiamine chloride hydrochloride (TClHCl), are used to enrich and fortify food products. Both of these thiamine salt forms are sensitive to heat, alkali, oxygen, and radiation, but differences in stability between them have been noted. It was hypothesized that stability differences between the two thiamine salts could be explained by differences in solubility, solution pH, and activation energies for degradation. This study directly compared the stabilities of TMN and TClHCl in solution over time by documenting the impact of concentration and storage temperature on thiamine degradation and calculating reaction kinetics. Solutions were prepared containing five concentrations of each thiamine salt (1, 5, 10, 20, and 27 mg/mL), and three additional concentrations of TClHCl: 100, 300, and 500 mg/mL. Samples were stored at 25, 40, 60, 70, and 80 °C for up to 6 months. Degradation was quantified over time by high-performance liquid chromatography, and percent thiamine remaining was used to calculate reaction kinetics. First-order reaction kinetics were found for both TMN and TClHCl. TMN degraded significantly faster than TClHCl at all concentrations and temperatures. For example, in 27 mg/mL solutions after 5 days at 80 °C, only 32% of TMN remained compared to 94% of TClHCl. Activation energies and solution pHs were 21-25 kcal/mol and pH 5.36-6.96 for TMN and 21-32 kcal/mol and pH 1.12-3.59 for TClHCl. TClHCl degradation products had much greater sensory contributions than TMN degradation products, including intense color change and potent aromas, even with considerably less measured vitamin loss. Different peak patterns were present in HPLC chromatograms between TMN and TClHCl, indicating different degradation pathways and products. The stability of essential vitamins in foods is important, even more so when degradation contributes to sensory changes, and this study provides a direct comparison of the stability of the two thiamine salts used to fortify foods in environments relevant to the processing and shelf-life of many foods.