Динамика и свойства накопления пектиновых веществ в вегетативных частях подсолнечника (Heliantus Annus L)

На синтез пектиновых веществ и их физико-химические показатели в растениях оказывают влияние почва и природа, метеорологические условия и агротехнические воздействия. В течение всего периода вегетации происходят изменения состава полисахаридов в оболочке клетки, и они зависят от развития растения, а также созревания плода. Технологические процессы выделения пектиновых веществ из корзин подсолнечника (гидролиз, экстракция, очистка экстракта, осаждение пектина, промывка, деалкоголизация) и их параметры (природа кислоты, ее концентрация, продолжение процессов гидролиза и экстракции) мало изучены.

Автором исследованы стебли и корзины подсолнечника сорта «Салют». Перед выделением пектина сырье высушивали до остаточной влажности 8% и измельчали до частиц размерами 1-2 мм. Для гидролиза протопектина использовали 0,5% раствор щавелевой кислоты, а для экстракции – 0,1% раствор соляной кислоты. Температура гидролиза 85^оС, продолжительность процесса составляла 90 минут. Для экстракции пектиновых веществ процесс продолжали, задавая в среду соляную кислоту при температуре 70^оС при продолжительности 15 минут. Для гидролиза соотношение сырья к гидролизату приняли равным 1:6, для экстракции – 1:10. Для очистки экстракта приняли технологию получения пектина из хлопковой створки.

Пектиновые вещества из очищенного экстракта осаждали этанолом, содержащим минеральную кислоту. В этаноле находилось 0,4% соляной кислоты, соотношение экстракта к этанолу – 1:2.

Для исследований использовали столовый сорт подсолнечника. Спустя 5 дней после образования молодых корзин подсолнечника, посеянного весной, начали отбирать пробы. Пробы из частей подсолнечника отбирали на полях Узбекистанского сельскохозяйственного научно-исследовательского центра, находящегося в Галяаральском тумане Джизакского вилоята. Из поливных площадей пробы отбирали на полях Галяаральского филиала Научно-исследовательского института зерна и бобовых культур. С начала образования и до созревания корзин прошло 90 суток. Поэтому пробы отбирали через каждые 5 дней. Стебли подсолнечника в виде 15-20-сантиметровых трубочек отбирали с высоты 30 см от земли.

Взяли аликвотную часть образца и определили ее физические параметры влажности.

Таблица 1.

Физические изменения, происходящие во время роста подсолнечника (влажность в %, физические параметры в мм)

Стебель и корзинка несозревшего подсолнечника (5-35 день-ночь) бывают очень мягкими и легко подвергаются воздействиям.

Как видно из таблицы, у несозревшего подсол­нечника в этом возрасте влажность очень высокая.

Стебель и корзинку подсолнечника высушили до 8% влажности и измельчили, отделили пектин и определили физико-химические показатели.

Отобрав аликвотную часть проб, изучали физико-химические показатели пектина (табл. 2).

Таблица 2.

Физико-химические показатели пектинов, полученных из подсолнечников различного периода созревания

Как видно из данных таблицы, в молодой корзине подсолнечника (30-40 сутки) содержание пектиновых веществ бывает недостаточным (1,2-3,5%) и пектин по желеобразующей способности не отвечает требованиям кондитерской промышленности: желейная масса из такого пектина получается текучей. Зольность пектина высокая (более 14%). Высокое содержание балластных веществ в молодой корзине свидетельствует о повышенном содержании полисахаридов и белков, растворимых в водно-спиртовом растворе. Поэтому в составе этого пектина доля чистого пектина низкая – около 60%. В этом периоде молекулярная масса пектиновой цепочки бывает небольшой.

Начиная с 50-х суток роста подсолнечника, происходит резкое изменение физико-химических показателей пектиновых веществ, после чего он начинает отвечать требованиям стандарта. При созревании семян растения влажность корзин доходит до 35-40%. На 50-60-е сутки развития наблюдается период ожирения корзинок и резкое повышение содержания пектиновых веществ, полученных из 100 граммов сухих корзинок (если на 60-е сутки развития этот показатель достигает лишь 5%, то после созревания семян он доходит до 7,5-8,0%). Снижение содержания пектиновых веществ в порошке пектина свидетельствует о резком уменьшении растворимых в спирто-водном растворе веществ. В порошке готового пектина массовая доля чистого пектина доходит до 90%. Молекулярная масса пектина по сравнению с молекулярной массой пектина молодой корзины увеличивается в 1,5-2,0 раза. Все это приводит к повышению желеобразующей способности пектина.

Результаты первичных научных исследований свидетельствуют о возможности использования корзин подсолнечника в качестве пектин­содержащего сырья только в период полной зрелости семян. Подобные исследования выполнены также с целью изучения возможности использования стеблей подсолнечника как пектинсодержащего сырья.