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

Dynamics and properties of pectic substance concentration in vegetative parts of the sunflower (Нeliantus Annus L)
Цитировать:
Холдоров Б.Б. Динамика и свойства накопления пектиновых веществ в вегетативных частях подсолнечника (Heliantus Annus L) // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 3 (48). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/5626 (дата обращения: 22.06.2021).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье изучены корзины подсолнечника в качестве сырья для получения пищевого пектина. Установлено соответствие пектина требованиям пищевой промышленности.

ABSTRACT

In the article sunflower baskets have been studied as a raw material for obtaining food pectin. The correspondence of pectin to the requirements of the food industry has been established.

 

Ключевые слова: выжимки, пектин, полисахарид, студень, поливитамины, разновидность углеводов, липиды, микромолекулярные вещества, экстракт, водорастворимые полисахариды, дистиллированная вода, спирт, порошок, коричневый цвет, лимонная кислота, водяная баня, фильтр, бязь, порошок.

Keywords: spew; pectin; polysaccharide; gel; polyvitamin; variety of carbohydrates; lipids; micromolecular agents; extract; water-soluble polysaccharide; distilled water; spirit; powder; brown color; citric acid; boiling-water bath; filter; coarse calico; powder.

 

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 85оС, продолжительность процесса составляла 90 минут. Для экстракции пектиновых веществ процесс продолжали, задавая в среду соляную кислоту при температуре 70оС 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)

Возраст (день-ночь)

Показатели

Влажность

Диаметр

Стебель

Корзинка

Стебель

Корзинка

1

10

90

92

12

30

2

20

88

90

14

85

3

30

86

88

21

140

4

40

85

80

29

175

5

50

81

73

33

210

6

60

77

62

35

230

7

70

71

54

34

270

8

80

63

37

40

295

9

90

60

33

40

300

 

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

Показатели

Продолжительность роста, сутки

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1.

Количество пектина, полученного из 100 г сырья, г

1,2

1,8

2,5

3,2

4,0

4,7

5,6

6,4

7,8

2.

Влажность, %

6,8

7,0

6,9

7,1

6,7

7,2

7,0

7,1

6,9

3.

Желеобразующая способность, мм рт. ст.

311

340

350

375

440

470

540

590

610

4.

Зольность, %

4,1

4,0

4,0

3,1

2,5

1,8

0,90

0,60

0,45

5.

Степень этерификации, %

31,0

38,0

49,0

52,0

58,0

61,0

64,0

65,0

65,0

6.

Число карбоксильных групп, %

27,0

26,5

26,1

19,7

17,1

14,3

11,1

11,1

11,1

7.

Массовая доля метоксилированных карбоксильных групп ( -СООСН3), %

0,15

0,18

0,24

0,38

0,49

0,57

0,64

0,64

0,65

8.

Молекулярная масса, тыс. м.а.е.

19,3

20,1

22,0

27,0

34,0

34,7

34,8

35,1

35,1

9.

Степень ацетилирования, %

9,1

9,0

9,0

8,7

8,3

7,6

7,5

7,5

7,5

10.

Количество балластных веществ, %

11,8

11,5

9,8

7,6

6,3

5,2

5,2

5,2

5,1

11.

Количество чистого пектина, %

61,0

60,0

67,0

68,0

79,0

84,0

87,8

88,0

88,0

12.

рН 1%-ного раствора

2,8

3,0

3,1

3,0

2,9

3,1

3,2

3,1

3,1

 

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.

 

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. – С. 37-39.
4. Саломов Х.Т. Комплексная переработка хлопчатника при производстве некоторых видов продукции пище-вого кормового назначения: Дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. – Киев, 1991.
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

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

degree-Seeking Student, Tashkent Chemical-Technological Institute, 100011, Uzbekistan, Tashkent, Navoiy Street, 32

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top