ПОЛУЧЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ МЕСТНЫХ СОРТОВ ЗЕРНА ЧЕЧЕВИЦЫ

АННОТАЦИЯ

Получены пищевые волокна из местных сортов зерна чечевицы. Методом ИК-спектроскопии исследованы пищевые волокна зерна чечевицы. Определены полосы поглощения отдельных составляющих компонентов пищевых волокон.

ABSTRCAT

Dietary fibers from local varieties of lentil grains have been obtained. IR spectroscopy methods to study the dietary fibers of lentil grains have been used. The absorption band of individual components of dietary fiber has been determined.

Ключевые слова: зерна чечевицы, состав, пищевые волокна, технологические характеристики, показатели качества.

Keywords: lentil grains, composition, dietary fiber, technological characteristics, quality indicators.

Введение. Анализ литературных данных показывает, что с целью получения пищевых волокон из растительного сырья, в том числе из вторичного (побочных продуктов переработки зерна злаковых и бобовых культур), применяют различные методы химической обработки с применением растворов минеральных кислот, щелочей, пероксидов и других химических веществ, обладающих способностью разрушать структуру клеточных стенок [1, 3]. В процессе обработки происходит частичная деструкция гемицеллюлоз и лигнина, удаляется значительная часть низкомолекулярных веществ, что приводит к повышению удельной поверхности и сорбционной способности получаемых пищевых волокон по сравнению с исходным сырьем [4-6].

Цель работы направлена на получение пищевых волокна из местных сортов зерна чечевицы

Объектами исследования являлись местные сорта зерна чечевицы пищевые волокна, ИК-спектры, качественные показатели и физико-химическая характеристика пищевых волокон.

Методы исследования в работе использованы современные методы анализа, применены хромотографические способы и инфракрасные методы оценки.

Результаты и их обсуждение. Для выделения пищевых волокон из семенных оболочек зерна чечевицы проводили их измельчение, обработку раствором серной кислоты при нагревании и выдерживании при температуре 96-98С в течение определенного времени, последующее отделение пищевых волокон фильтрацией, промывку и сушку. Изучено влияние условий кислотного гидролиза (гидромодуль, продолжительность, концентрация серной кислоты) на выход пищевых волокон (рис.1 и 2).

При обосновании значения гидромодуля исходили из полученных данных по влаг удерживающей способности семенных оболочек зерна чечевицы (порядка 330% в кислой среде – табл.1.), что определило нижнее значение гидромодуля. В процессе эксперимента установлено, что при значении гидромодуля 1:3,5-1:8 вследствие образования пастообразного продукта затруднено протекание кислотного гидролиза семенных оболочек.

Рациональным значением гидромодуля является 1:9- 1:10. Установлено, что максимальный выход продукта наблюдается при обработке семенных оболочек серной кислотой с концентрацией 2% в течение 45 минут, при увеличении концентрации серной кислоты с 2 до 5% наблюдается снижение выхода продукта, очевидно, вследствие интенсификации процессов деструкции гемицеллюлоз и пектина. Увеличение длительности гидролиза свыше 45 минут не приводит к увеличению выхода продукта.

Полученный продукт характеризуется следующими органолептическими показателями: цвет - светло-кремовый, запах – отсутствует, консистенция – рыхлая. Установлено, что в состав выделенных из семенных оболочек бобов чечевицы пищевых волокон входит целлюлоза (70,0-0,5%), гемицеллюлоза (15,0-0,2%) и лигнин (4,0-0,2%). Анализ молекулярной структуры выделенного продукта проведен методом ИК-спектроскопии (рис.3.).

Рисунок 3. ИК-спектр пищевых волокон, выделенных из семенных оболочек зерна чечевицы

Установлено, что молекулярный спектр (рис.3.) содержит полосы, характерные для молекул целлюлозы, а также гемицеллюлоз и лигнина, входящих в состав пищевых волокон. Полосами, характерными для целлюлозы, являются следующие:

3424 см-1   - валентные колебания О-Н- групп, участвующих в меж- и внутримолекулярных связях в целлюлозе (v_О-Н);

2854-2923 см-1    - симметричные и асимметричные валентные колебания метиленовых групп;

1640 см-1             - деформационные колебания кристаллизационной воды (δ _Н-О-Н);

1426 см-1             - δs(СН2)+ δ(СН);

1381 см-1             - δ(СН)+ γω( СН2);

1332 см-1             - δ(ОН)+δ(СН);

1250-1260 см-1    - δi(ОН)+δ(СН)+ γω (СН2);

1204 см-1             - δ(ОН)+ δ(СН);

1151 см-1             -δ(ОН)+ δ(СН2);

1059 см-1             - vа(С-О-С) мостик;

898, 956 см-1       -vs(С-О-С) мостик+δ(CН);

613 см-1               -С-С-скелетные колебания

Присутствие гемицеллюлоз и лигнина в составе молекул исследуемых пищевых волокон, приводит к появлению дополнительного поглощения. Лигнин можно распознать по полосам С=С колебаний бензельных колец при 1595 и 1500 см^-1. Характеристической полосой в спектре лигнина является полоса и С-Н-деформационного колебания при 1460 см^-1. К скелетным колебаниям ароматического кольца, присутствующего в молекуле лигнина, относили четыре полосы: 1605-1595 см^-1, 1515-1505 см^-1, 1490 см^-1 и 1450-1420 см^-1. В рассматриваемом спектре из перечисленных присутствуют слабые полосы при 1502- 1516 см^-1 (С-С–валентные ароматические скелетные колебания). В качестве характеристической для лигнина полоса при 1600 см^-1 в рассматриваемом спектре отсутствует, что очевидно, связано с малым содержанием лигнина в выделенных пищевых волокнах. Гемицеллюлозы (урановые кислоты) можно распознать по полосе при 1730 см^-1 [7]. В спектре присутствует полоса при 1738 см^-1, характеризующая валентные колебания карбонильных групп (VС=О ).

Наличие полос при 1738 и 898 см^-1 позволяет определить тип гемицеллюлозы – кислён. Полоса, характеризующая также карбоксильную группу, проявляется при 1425 см^-1, поэтому полоса при 1426 см^-1, указанная ранее как ножничные колебания метиленовой группы, может накладываться на полосу, характеризующую валентные колебания карбоксильной группы.

Таким образом, получение пищевые волокна из местных сортов зерна чечевицы характеризуются с высокими и физико-химическими характеристиками.

Список литературы:

1. Антипова Л.В. Исследование фракционного состава белков чечевицы в аспекте получения белкового изолята / Л.В. Антипова, Н.В. Аникеева // Фундаментальные исследования. – 2006. – №5. – С. 13-14.
2. ГОСТ 13586.5-93 Зерно. Метод определения влаги. – Введ. 1995–01–01. – М.: Стандартинформ, 2000. – 8 с.
3. Ермаков А.И. Методы биохимического исследований растений / А.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош. – Л.: Агропроимздат, 1987. – 430 с.
4. Истомин А. В. Гигиенические аспекты использования пектина и пектиновых веществ в лечебно- профилактическом питании: пособие для врачей / А. В.Истомин, Т. Л. Пилат - М. 2009. – 44 с.
5. Пелевина Г. А. Использование побочных продуктов пищевых производств / Г. А. Пелевина // Комбикорма.  2007.  № 8.  С. 73-74.
6. Дудкин М.С. Пищевые волокна / М. С. Дудкин и др.  Киев: Урожай, 1988. – 148 с