CC BY
118
658.52.011.56
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИТОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ И ОСВЕТЛЕНИИ СОКОВ
Е.Ю. УХИНА, О. Б. МАРАЕВА, А.Н. ЮРЬЕВ
Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки
Цитолитические ферменты - целлюлазы, пектина-зы, амилазы - расщепляют структурные компоненты клеточной стенки растений и полисахариды, содержащиеся в клеточном соке.
Фруктоцим П6-Л - пектолитический фермент, разрушающий пектин в мезге и соке. Он представляет собой комплекс пектиназных активностей (пектинэсте-разы, пектинлиазы, эндополигалактуроназы). Пекто-литической активностью обладают и препараты Rohapect MA plus и Rohapect DA 6L, понижающие вязкость сока и увеличивающие его выход. Продуцентом этих веществ является Aspergillus niger.
Из амилолитических ферментов в работе были использованы RohapectS и Fructamil HT, расщепляющие крахмал и вызывающие осветление яблочных соков.
Выделение сока проводили следующим образом: к мезге, полученной на терке с диаметром 2,5 мм, добав -ляли равное количество воды и фермента. Инкубацию проводили в течение 2 ч при температуре 42°С. Использовали концентрацию 5 мл фермента на 10 г мезги в соответствии с рекомендациями по применению ферментов.
Сок отделяли центрифугированием и определяли его объем, ОД-ио, концентрацию сухих веществ (СВ), рН; проводили йодное испытание на полноту расщепления крахмала амилолитическими ферментами и спиртовой тест на расщепление ферментами пектиновых веществ.
Результаты исследований представлены в таблице.
Таблица
Образец V, % ОД440 СВ, % рН
Контроль - 1,4 7,1 3,60
Fructamil HT 34,6 1,4 6,8 3,58
Rohapect S 15,4 1,0 7,0 3,58
Rohapect MA plus 84,5 0,31 7,4 3,36
Rohapect DA 6L 115 0,29 7,4 3,39
Фруктоцим П6-Л 11,5 0,9 7,6 3,35
Приведенные данные свидетельствуют, что максимальное увеличение выхода сока - 115% - наблюдалось при обработке мезги пектиназой RohapectDA 6L. Йодная проба показала присутствие крахмала только в контрольном образце, а реакция со спиртом обнаружила полное расщепление пектиновых веществ в образце с Rohapect DA 6L.
Вероятно, именно этот фермент, обладающий пек -тиназно-арабазной активностью, осуществляет наиболее полную депектинацию мезги, снижает содержание крахмала и расщепляет возможно присутствующий арабан, чем препятствует помутнению сока.
Возрастает также выход органических кислот из мезги, т. е. увеличивается кислотность, и содержание СВ по сравнению с контрольным образцом.
Возникает задача сравнительной оценки показателей качества сока, приготовленного с использованием различных ферментов. В основу предлагаемого подхода к ее решению положена теория нечетких множеств [1].
Пусть X = {хь х2, х3, х4} множество экспертов, принимающих решение о выборе фермента; Z = {zb z2, z3, z4} множество ферментов, где z1 - фруктоцим П6, z2 -Rohapect MA plus, z3 - Rohapect DA 6L, z4 - Fructamil HT; Y = {yi,y2, y3, y4} множество признаков, используемых для оценки технологий, где y1 - продолжительность процесса, y2 - себестоимость сока, уз - комплексная оценка качества сока, y4 - выход сока.
Пусть aA:XхY® [0,1] функция принадлежности нечеткого бинарного отношения A = || aA(x, y)|| , где A (x, y) - степень важности для эксперта x признака у. Тогда pB: YxZ ® [0,1] функция принадлежности нечеткого бинарного отношения B = ||PB(y, z)||, где pB - степень принадлежности технологии z с признаком y. Используя правило логического вывода, можно из матриц A и B построить матрицу T = || mtm(x, zm)||:
'^2apk Qkm
( X, Zm )=-^---------------------, (1)
#apk
k
где "k e K, p e P, m e M.
Здесь сумма, стоящая в числителе соотношения, равна степени нечеткого подмножества, указывающей число важнейших признаков y, которое эксперт x использует для оценки технологии z, а №tm(x, zm) можно интерпретировать как взвешенную степень предпочтения технологии Zm экспертом x.
Функция предпочтения, описываемая (1), удовлетворяет определению выпуклого нечеткого подмножества. Поскольку все |rnXm(x, zm) выпуклые, их пересечения также выпуклые функции. Это позволяет разделение множества технологий проводить по введенному понятию порога разделения (ПР).
пт = вирЦ х $^ ( у)
где тх $х (у) - функция принадлежности предпочтения экспертами xi и Xj технологий zi и Zj по признаку у. Используя пары разделения №1^, zm), определяют классы, в которые попадают технологии, имеющие функции принадлежности, больше ПР.
Проведенные расчеты показали, что все эксперты считают возможным использование предложенных технологий получения сока с использованием ферментных препаратов цитолитического действия, при этом абсолютное предпочтение отдавалось ферменту RohapectDA 6L, так как полученный с его добавлением сок не только соответствует требованиям нормативной документации, но и выгодно отличается от контроля.
Таким образом, предложено и обосновано новое направление использования ферментных препаратов при производстве натуральных фруктовых соков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ягер Р.Р. Множества уровня для оценки принадлежно -сти нечетких подмножеств // Нечеткие множества и теория возможностей: Последние достижения / Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986. - С. 71-77.
Кафедра биохимии и микробиологии
Поступила 21.06.05 г.
663.813:635.112.004.68
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕКОЛЬНОГО СОКА
М.А. КОЖУХОВА, А.А. КАРДОВСКИЙ, А.В. КОВАЛЕНКО, Л.Ю. СОЛОД
Кубанский государственный технологический университет
Ценным сырьем для производства овощных соков является красная свекла, которая отличается высоким содержанием сахаров, витаминов, азотистых веществ, сапонинов, минеральных солей - магния, железа, калия, кальция, хлора, натрия - и наличием других биологически активных элементов, в том числе бетаина и бетанина, а также разнообразием органических кислот [1].
Красящие вещества свеклы представлены желтыми и красными пигментами - бетаксантинами и бетациа-нами. Они могут находиться как в свободном виде, так и в составе гликозидов. Бетацианы - лабильные соеди-
Рис. 1
нения, легко разрушающиеся под воздействием высоких температур, солнечного света и кислорода воздуха. При определенных условиях они могут переходить в желтоокрашенные соединения и подвергаться действию окислительно-восстановительных ферментов. Превращения пигментов вызывают изменения естественной окраски, что, как правило, ухудшает товарный вид продуктов переработки свеклы, особенно сока.
Для оптимизации технологических режимов при производстве свекольного сока разработана математическая модель, отражающая влияние температуры t, продолжительности тепловой обработки х и рН среды на сохранность красящих веществ в свежеотжатом соке.
С целью определения оптимальных условий, при которых изменения окраски будут минимальными, использовали полный факторный эксперимент ПФЭ 23 с применением центрального рототабельного униформ-планирования Бокса - Хантера [2]. Влияние факторов на сохранность красящих веществ исследовали при t 50-100°С, х 4-32 мин и рН 2,0-5,0.
В качестве объекта исследования использовали свеклу сорта Рокет, который отличается высокой урожайностью и рекомендован для длительного хранения и консервирования. Корнеплоды цилиндрической формы с тонкой кожицей и интенсивной темно-красной окраской, обладающие отличными вкусовыми качествами.
Из свеклы, предварительно прошедшей операции мойки, очистки, измельчения на частицы размером 6 х 3 х 1 мм, получали сок прессованием. О количестве пигментов в разбавленном в соотношении 1 : 100 соке судили по оптической плотности, определенной на СФ-46. В [3] установлено, что максимум поглощения для бетацианов и бетаксантинов соответствовал длине волны 1 535 и 465 нм соответственно.
