Международный
научный журнал

Исследование способа извлечения пектина из виноградных выжимок


Study methods of extracting pectin from grape surface

Цитировать:
Холдоров Б.Б., Атхамова С.К., Додаев К.О. Исследование способа извлечения пектина из виноградных выжимок // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 2(47) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5493 (дата обращения: 25.08.2019).
 
Прочитать статью:


АННОТАЦИЯ

Анализирована актуальность исследования процессов получения и исследования химических, механических и физико-химических свойств пектина. Приведен способ извлечения пектина из выжимок винограда в лабораторных условиях, предложена схема извлечения пектина в условиях производства. Приведены результаты исследования физико-химической характеристики виноградного пектина.

ABSTRACT

The relevance of research into the processes of obtaining and studying chemical, mechanical and physico-chemical properties of pectin is analyzed. A method for extracting pectin from grape scraps under laboratory conditions is given, a scheme for extracting pectin in production conditions is proposed. The results of a study of the physico-chemical characteristics of grape pectin.

 

Ключевые слова: Выжимки, пектин, полисахарид, студень, желудочные заболевания, биологически активные вещества, гемостатические, дезинтоксикационные, антацидные, антисептические, кальций, каротиноиды, поливитамины, разновидность углеводов, липиды, микромолекулярные вещества, экстракт, водорастворимые полисахариды, дистиллированная вода, холодильник, спирт, порошок, коричневый цвет, лимонная кислота, водяная баня, фильтр, бязь, порошок, светло-желтый цвет.

Keywords: Extracts, pectin, polysaccharide, jelly, gastric diseases, biologically active substances, hemostatic, detoxifying, antacid, antiseptic, calcium, carotenoids, multivitamins, carbohydrates, lipids, micromolecular substances, extract, water-soluble polysaccharides, distilled water, alcohol, refrigerator , powder, brown color, citric acid, water bath, filter, coarse calico, powder, light yellow color.

 

Рациональное использование пектина в пищевой промышленности и других отраслях хозяйства страны требует всестороннего изучения химических и физико-химических свойств как самого полисахарида, так и растворов и студней на его основе.

Пектиновые вещества применяют в ме­дицине при лечении различного рода желудочных заболеваний. Известны гемостатические, дезинток­сикационные, антацидные и антисептические свойства пектинов. Их производные употребляют при острой недостаточности кальция в организме.

Виноград обладает высокой пищевой ценностью. В мире существует около 600 тыс. видов винограда. Виноград является неотъемлемой частью рациона питания населения страны. Её особая ценность заключается в том, что она содержит множество биологически активных веществ [1, 2]. Значи­тельную полезность им придаёт наличие каро­тиноидов, поливитаминов, разновидность углеводов и др.

В связи с благоприятными погодными условиями виноградарство является одним из основных направлений сельского хозяйства Узбекистана. Основная часть винных сортов винограда идёт на производство виноградного сока и вин, где образуются много отходов производства - виноградные выжимки, с которых можно получить биологически активные вещества, масло, и компоненты для производства комбикормов.

Нами поставлена задача разработать эффек­тивную технологию получения пектина из виноградных выжимок и изучать их химические, физико-химические свойства.

Процессы получения пектина осуществлена в следующей последовательности. Подобраны 2 сорта винограда и отмерены по одному килограмму с каждого. Выжаты соки из каждого винограда в отдельности.

Оставшиеся отходы высушены и использованы для извлечения пектина. Для этого сушенные выжимки размешаются в колбы, куда наливается 350-400 мл 96 или 80%-ного спирта и в течении 3 часов экстрагируется при комнатной температуре. В процессе экстрагирования липиды и микромо­лекулярные вещества разделяются, экстракт фильтруется бязью и высушивается.

Для того, чтобы извлечь водорастворимые полисахариды из высушенных выжимок добавляется 250-350 мл дистиллированной воды, экстрагируется в течении 3 часов при комнатной температуре и для того, чтобы осадить экстрагированные полисахариды на каждый из образцов добавляется по 300-400 мл 96%-ного спирта и сохраняется в течении суток в холодильнике. Осаждённые полисахариды фильтруются, осадок промывается 100 граммами 87-96%-ного спирта. Полученные полисахариды высушиваются. Порошок полисахаридов коричневого цвета, хорошо растворяется в воде.

После удаления полисахаридов из отходов извлекается пектин. В соотношении к 1 л воды растворяется 10 г лимонной кислоты и разливается по 400 гк каждому из образцов и экстрагируется в водяной бане с температурой 70-800С в течение 3 часов. После экстракции образцы фильтруются. В полученный жидкий компонент каждого образца наливается по 600 мл 96%-го спирта, тем самым осаждается пектин, 3 часа осаждается в холодильнике. Через 3 часа осадок разделяется при помощи бязи и осадок промывается при помощи 85 или 96%-ного спирта, высушивается. Комки высушенного пектина размалываются и приводится в состояние порошка. Количество полученного пектина составляет 4%, имеет светло-желтый цвет, хорошо растворяется в воде.

В промышленных условиях пектин можно извлекать по технологии, схема которой приведена на рис.1.

 

 

Рисунок 1. Упрощённая технологическая схема получения пектина 1 Реактор для замачивания сырья; 2, 4, 6, 10, 13, 18 –насосы; 3-гидролизатор; 5-экстрактор; 7-центрифуга; 8-ёмкость для сбора экстракта; 9-ёмкость для сбора выжимок; 11-центрифуга; 12,14- реактор для выделения пектина; 15-установка для сушки; 16-измельчитель; 17-устройство расфасовки пектина

 

Степень эфирикации полученного вещества опре­деляется титрометри-ческим методом. Результаты экспериментов введены в табл.1.

Таблица 1.

Степень эфирикации пектина

Сорт винограда

(пектин)

Вес, г

I-титро-

вание

II-титро-

вание

КС,%

КЭ,%

КО,%

λ,%

1. Буваки

0,25

1,7

6,0

3,06

10,8

13,86

77,92

2. Кирмизи

0,25

2,0

5,0

3,6

9,0

12,6

71,42

КС-свободная карбоксильная группа; КЭ - этерифицированная карбоксильная группа; КО – общая сумма карбоксильной группы; λ – степень этерификации.

 

Функциональная группа пектиновых веществ, определённая при помощи ИК-Фурье спектрометра фирмы Perkel-Elmer приведена на рис.2-3.

 

Рисунок 2. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Буваки

 

Из этого спектра видно, что при волнах с длиной 3452 см-1 наблюдается поглощение гидроксильных групп, при волнах с длиной 2926 см-1 наблюдается поглощение водородных соединений в гидроксильных группах, при волнах с длиной 1749, 1621 ва 1444 см-1 наблюдается поглощение карбонильных соединений карбоксиловых групп, при волнах с длиной 1370 см-1 наблюдается поглощение метоксильных групп.

При волнах с длиной 1233, 1149, 1103, 1017 см-1 наблюдается поглощение прозрачных соединений. Волны с длиной 920, 831, 760 см-1 показывают присутствие 1-4 гликозидных соединений и α-конфигурацию их структуры [2]. Зона поглощения в диапазоне волн 632 см-1 показывает вероятность наличия β-гликозидных соединений между нейтральными моносахаридами.

 

 

Рисунок 3. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Кирмизи

 

На основе вышеизложенных анализов можно сделать вывод, что полученный пектин этерифицированный полисахарид.

Поскольку степень этерификации пектина, полученного из выжимок пектина, выше по сравнению с другими пектинами, его желирующая способность при изготовлении кондитерских изделий высока, при выработке кондитерских изделий можно получить высоких результатов при низких расходах пектина [3, 4, 5].

 

Список литературы:
1. Влияние соотношения сахара и пектина на прочность мармеладного студня / Н.С. Карпович, Л.В. Дончен-ко, Б.М. Антонян и др. // Пищевая промышленность. – М., 1982. - №1. – С. 38-39.
2. Копылова Ф. Яблочные пектины PEKTOWIN для зефира // Пищевая промышленность. – М., 2007. - № 5. - С. 12-13.
3. Пилат Т.П. Биологически активные добавки к пище. М.: Аввалон 2002 г.
4. Филипов М.П. Инфракрасные спектры пектиновых веществ. 1978. -С.14.
5. Khalikova D.Kh., Mukhiddinov Z.K., Avloev Kh.Kh., Gorshkova R.M., Khalikova S. Influence of acidity on sunflowers protopektin hydrolysis and microelement composition of its products. //5 th International Symposium on the chemistry of Natural Compounds, May 20-23, 2003, Tashkent, Uzbekistan, P. 247.

 

Информация об авторах:

Холдоров Баходир Баратович Bakhodir Khaldorov

соискатель, Ташкентский химико-технологический институт, 100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32

researcher, Tashkent Chemistry and Technology Institute, 100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32


Атхамова С.К.
Атхамова Саида Кудусовна Saida Atkhamova

канд. хим. наук, Ташкентский химико-технологический институт, 100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32

Ph.D., Tashkent Chemistry and Technology Institute, 100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32


Додаев К.О.
Додаев Кучкор Одилович Kuchkor Dodayev

д-р техн. наук, профессор, Ташкентский химико-технологический институт, 100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32

doctor of Technical Sciences, Prof., Tashkent Chemistry and Technology Institute, 100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.