Научная статья на тему 'Химический состав околоплодной оболочки кедровых орехов как вторичного сырья'

Химический состав околоплодной оболочки кедровых орехов как вторичного сырья Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1547
162
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Егорова Е. Ю., Бахтин Г. Ю.

Исследован химический состав околоплодной оболочки (околоядровой пленки) орехов Pinus sibirica и Pinus koraiensis. Охарактеризован состав экстрактивных веществ, показана ценность минерального и витаминного состава, приведены данные по содержанию жирных кислот липидной фракции и аминокислотному составу белков. Оценена целесообразность использования околоплодной оболочки в качестве вторичного пищевого сырья, служащего дополнительным источником пищевых и биологически активных веществ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Химический состав околоплодной оболочки кедровых орехов как вторичного сырья»

631.576.3.002.28

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОКОЛОПЛОДНОЙ ОБОЛОЧКИ КЕДРОВЫХ ОРЕХОВ КАК ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ

Е.Ю. ЕГОРОВА, Г.Ю. БАХТИН

Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова,

659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 27; тел.Афакс: (3854) 252-486

Исследован химический состав околоплодной оболочки (околоядровой пленки) орехов Ртт .\ibirica и Ртт кога1етч.ч. Охарактеризован состав экстрактивных веществ, показана ценность минерального и витаминного состава, приведены данные по содержанию жирных кислот липидной фракции и аминокислотному составу белков. Оценена целесообразность использования околоплодной оболочки в качестве вторичного пищевого сырья, служащего дополнительным источником пищевых и биологически активных веществ.

Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, сосна кедровая корейская, кедровый орех, околоплодная оболочка кедрового ореха, химический состав околоплодной оболочки.

Дикорастущие принято относить к основным и наиболее привлекательным с экономических позиций резервам продовольственного сырья. Природные сырьевые ресурсы представлены разнообразными видами травянистых, орехоплодных и плодово-ягодных растений, многие из которых являются перспективными источниками пищевых и биологически активных веществ для перерабатывающих отраслей [1].

Кедровый орех в перечне освоенных дикорастущих занимает особое положение благодаря ценному химическому составу и товарному потенциалу. Территория кедровников, с которых в настоящее время осуществляется сбор ореха, ориентировочно составляет от 6-7 до 9,5 млн га [2, 3]; по имеющимся оценкам, ежегодный биологический урожай кедровых орехов с этой территории - 1360тыс. т, товарный-около 400 тыс. т, в том числе более 200 тыс. т - с доступных к освоению кедровников Западной Сибири [4]. Еще около 300 т/год составляет фактический сбор ореха с кедровников Дальнего Востока [5].

Известные промышленные технологии переработки ореха, как правило, ограничены получением пищевого масла, при этом в качестве сопутствующих продуктов или вторичного сырья рассматриваются только жмых (либо шрот) и, значительно более редко, скорлупа. Использование расцениваемых как отходы околоплодной оболочки - тонкой полупрозрачной пленки, покрывающей ядро ореха под скорлупой - и фуза тормозится отсутствием научных данных об их химическом составе, а следовательно, о пищевой и технической ценности и возможностях применения.

Цель настоящей работы - исследование химического состава околоплодной оболочки кедрового ореха и оценка перспектив ее использования в качестве вторичного пищевого сырья.

Объект исследования выделяли в виде самостоятельной фракции по схеме комплексной переработки кедрового ореха (рисунок).

Технология включает следующие операции. Орех загружается в бункер-дозатор 2 классификатора 3 для отделения посторонних примесей и разделения на фракции по типоразмеру, с последующим размещением на стеллажах 1. После пофракционного подсушива-

ния 4 орех загружается в бункер-питатель 5 и подается в установку рушки б. Обрушенный орех самотеком поступает в отделитель 7 и пневмоклассификатор 13 для разделения рушанки; ядро накапливается в сборниках 14, перегружается в поддоны и помещается в сушильный шкаф 10. Высушенное ядро подается в бункер-питатель 11 отбойника 12, на выходе из которого освобождается от околоплодной оболочки, отвеиваемой потоком воздуха от вентилятора 9 и скапливающейся в воздушном фильтре 8. По мере заполнения фильтра околоплодная оболочка перегружается в мешки и направляется на измельчение 20, ситовое разделение 21, дополнительное измельчение и фасовку. Степень измельчения является одной из характеристик, определяющих технологические и функциональные свойства околоплодной оболочки.

Ядро, прошедшее окончательную очистку от мелких скорлупок и порченых экземпляров на транспортере 15, порционно направляется на прессы 17 для однократного холодного отжима масла в приемные емкости 1б. Масло фильтруется 18 в промышленную тару 19 и фасуется в потребительскую упаковку. Параллельно с

этой операцией осуществляется фасовка пищевого жмыха и скорлупы.

Оборудование спроектировано и изготовлено с учетом перерабатываемого сырья [6]. Особенности представленной технологии позволяют получить чистую околоплодную оболочку (без осколков скорлупы и ядер) с выходом до 0,7% от массы перерабатываемых орехов.

Физико-химические исследования 4 партий околоплодной оболочки орехов кедровой сосны сибирской {Ртш йЬЫгИка Бы Тоиг) и одной партии околоплодной оболочки орехов дальневосточной кедровой сосны (Р1пш когшепзы Б1еЫ. е- 2исс.) показали, что состав данного вида сырья представлен сложным комплексом соединений, относящихся к различным классам химических веществ. Наиболее высоко содержание клетчатки и водо-спирторастворимых экстрактивных веществ. Содержание компонентов не является постоянным для орехов одного вида, различия выявлены как в зависимости от области сбора, так и для сырья одной зоны, но разных лет (табл. 1).

Таблица 1

Таблица 2

Содержание в околоплодной оболочке орехов. % а. с. в.

Ріпш їіЬігіка Р1пш

Компонент Республика Алтай Республика Бурятия Кемеровская область когшетн, (Примор- ский край)

2006 г. 2007 г.

Зола 1,4 1,7 1,3 1,4 1,4

Белки ^ • 6,25) 6,1 4,8 8,9 6,1 5,2

Клетчатка 31,2 40,9 22,8 36,8 39,5

Липиды 6,6 6,8 12,1 8,8 3,7

Экстрактивные вещества: 96%-й этиловый спирт 9,2 10,1 28,5 16,0 10,4

70%-й этиловый спирт 8,1 9,0 24,6 12,4 9,3

Легкогидролизуемые углеводы 0,6 0,8 0,7 0,9 0,8

Область сбора ореха

Содержание витамина, мг/100 г

Тиамин

Рибофлавин

Республика Алтай Республика Бурятия Кемеровская область

0,29 о 0,03 0,14 о 0,01 0,19 о 0,01

0,34 о 0,02 0,26 о 0,02 0,26 о 0,01

В липидном комплексе обнаружены полиненасы-щенные жирные кислоты, фосфолипиды и токоферолы. В составе липидов околоплодной оболочки сибирских кедровых орехов выявлено достаточно высокое содержание ненасыщенных жирных кислот (табл. 3), присутствие сквалена (следы), сумма фосфорсодержащих веществ в пересчете на стеароолеолецитин составляет 164 о 12, 187 о 10 и 188 о 15 мг/100 г для сырья из республик Алтай, Бурятия и Кемеровской области соответственно. В составе токоферолов преобладают а-токоферолы, при суммарном содержании токоферолов в пересчете на воздушно-сухое сырье околоплодной оболочки - от следовых количеств до 5,1—7,2 мг/100 г - для ореха Республики Алтай и Кемеровской области — и до 31,6—34,5 мг/100 г для ореха Республики Бурятия. Вместе с тем, наличие неиденти-фицированных веществ свидетельствует о необходимости дальнейшего, более глубокого изучения липидной фракции.

Таблица 3

Индекс жирной Массовая доля, Индекс жирной Массовая доля ,

кислоты % кислоты %

С 14 : 0 0,10-0,20 С 18 : 2( ш-6) 28,50-32,44

С 16 :0 7,20-7,65 С 18 : 3 ( ш-6) 10, 98-11 , 45

С 16 : 1 1,20-1,90 С 18 : 3( ш-3) 0,28-0,63

С 18 :0 3,35-3,85 С 20 : 0 1,14-2 ,42

С 18 : 1 19,83-21,12 Не идентифицировано 18, 4-26 ,18

Максимальное количество экстрактивных веществ извлекается из околоплодной оболочки 95—96%-м спиртом; в экстракте качественно идентифицированы водо- и спирторастворимые фракции белков, простые углеводы и пентозаны, водорастворимые минеральные соли и фенольные соединения, содержание последних

— до 1,6—2,0% в пересчете на танин. Содержание в экстрактах тетратерпенов (в сумме), определенное методом ВЭЖХ, достигает 0,046%; методом ГЖХ идентифицированы отдельные монотерпеноиды и кислородные производные: мирцен, а-фелландрен, а-туйен, а-пинен, сабинен, ментол, эвгенол, линалоол. Из водорастворимых витаминов обнаружены В[ и В2 (табл. 2), в следовых количествах — В3, Вс и РР.

Минеральный состав околоплодной оболочки содержит, г/кг: калий — 2,4—3,0, кальций — 1,5—2,6, магний

— 1,0—1,15, натрий — 0,09—0,3; а также, мг/100 г: железо 6,6—9,0, цинк — 4,5—7,2, марганец — 3,1—3,8, медь — 0,7—0,9.

Содержание липидов в околоплодной оболочке зависит не только от области сбора ореха, но и от выбранных технологических режимов. Регулируя продолжительность и температуру сушки ядра, можно снизить степень «замасливания» околоплодной оболочки. Условия хранения ореха до переработки — температура, влажность, продолжительность хранения — должны исключить риск плесневения и прогоркания ядра, масла и пищевого жмыха. Эти условия являются гарантией сохранения качества и для околоплодной оболочки.

Менее выраженная зависимость от области сбора орехов наблюдается у белков (табл. 1). Нами получены данные только по составу белков околоплодной оболочки орехов Республики Алтай. В составе аминокислот идентифицировано 16, незаменимые и условно-незаменимые кислоты составляют 45,3—49,3%, в числе заменимых преобладающими являются аспарагиновая и глутаминовая кислоты.

Одной из важнейших составляющих пищевой пригодности сырья является безопасность. Результаты определения содержания в околоплодной оболочке токсичных элементов (табл. 4) сопоставимы с данными по пищевым отрубям злаковых и подтверждают необхо-

димость жесткого контроля этих показателей безопасности для вырабатываемых партий сырья.

Таблица 4

Токсичный

элемент

Содержание в околоплодной оболочке орехов , мг/кг

Республика Алтай Республика Бурятия Кемеровская область

0 , 2-1, 2 0,5 0 4

0,04-0 ,2 0 2 0,3

0, 03-0 ,11 0 01 0 01

0 002-0 01 < 0, 01 <0 , 02

Свинец Мышьяк Кадмий Ртуть

Уровни содержания в околоплодной оболочке радионуклидов Се137 и 8г90 не превышают 7 и 1 Бк/кг соответственно.

Таким образом, результаты исследования химического состава околоплодной оболочки как вторичного продукта при переработке кедровых орехов свидетельствуют о ее пищевой ценности и подтверждают принципиальную возможность использования в производстве определенных продуктов питания. Наличие легко-окисляющихся липидов и витаминов позволяет рекомендовать околоплодную оболочку для введения в рецептуру таких продуктов, способ приготовления которых исключает продолжительную тепловую обработку либо не предусматривает длительного хранения готовой продукции.

На околоплодную оболочку кедрового ореха разработаны ТУ и ТИ 9147—008—33974444—07. С учетом представленных данных по химическому составу, в качестве наиболее перспективных направлений ее использования могут быть предложены производство сухих завтраков, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Егорова Е.Ю., Школьникова М.Н. Продукты функционального назначения и БАД к пище на основе дикорастущего сырья //Пищевая пром-сть.-2007. -№ 11.-С. 12-14.

2. Семечкин И.В. Структура и динамика кедровников Сибири. - Новосибирск: СО РАН, 2002. - 253 с.

3. Дугарова Г.Б. Кедровый промысел в Сибири // ЭКО. -2005. - № 10.-С. 158-169.

4. Цапалова И.Э., Губина М.Д., Голуб О.В., Позняков -ский В.М. Экспертиза дикорастущих плодов , ягод и травянистых растений. Качество и безопасность.-3-е изд. , испр. идоп.-Новоси-бирск: Сиб. унив. изд-во , 2005. - 216 с.

5. Данилин А.К., Чумин В.К. Лес и лесное хозяйство Хабаровского края. - Хабаровск , 2000. - 461 с.

6. Пат. 2198913 РФ, С 11 В1/00 , 1/02, 1/04 , 1/06. Способ получения растительного масла и пищевого белкового продукта / Ю.В. Бахтин , А.Ф. Мжельский // БИ. - 2003. - № 5.

Поступила 05.10.08г.

CHEMICAL COMPOSITION OF PINE NUT NEAR-KERNEL GLUM AS SECONDAR Y RAW MATERIAL

E.YU. EGOROVA, G.YU. BAKHTIN

Biysk Technological Institute (Branch of Polzunov Altai State Technical University),

27, Trofimov st., Biysk, 659305, ph./fax: (3854) 252-486

The chemical composition of Pinus sibirica and Pinus koraiesis nut near-kemel glum is investigated. The composition of extractive substances has been described, the value of mineral and vitaminous composition has been provided, the fat acid percentage data oflipid traction and amino acid percentage of proteins have been given. The usage utility of near-kernel glum as secondary food raw material that can be used as a source of food and bioactive substances has been estimated.

Key words: cedar pine (Pinits sibirica), korean pine (Pinits koraiensis), pine nut, pine nut near-kernel glum, chemical composition of near-kernel glum.

664. 002. 35

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ СРЕДЫ НА СВЯЗЫВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ НАТРИЙКАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Е.В. ИВАНОВА, М.Ю. ТАМОВА

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ksanty@bk.ru

Изучена связывающая способность натрийкарбоксиметилцеллюлозы (Ыа-КМЦ) по отношению к ионам тяжелых металлов. Установлено, что Ыа-КМЦ обладает высокой сорбционной способностью, на которую оказывают значительное влияние концентрация полимера, рН среды, незначительное — температура.

Ключевые слова: натрийкарбоксиметилцеллюлоза, сорбционная способность, ионы тяжелых металлов, связывание свинца, связывание никеля.

В пищевой промышленности натрийкарбоксиме- тор [1]. Вместе с тем известно применение №-КМЦ

тилцеллюлоза (№-КМЦ) используется в качестве пи- при создании противоязвенных препаратов [2], кото-

щевой добавки как загуститель, эмульгатор, стабилиза- рые являются лекарственными средствами. В тоже вре-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.