CC BY
75
7universum.com
№ 2 (47)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2018
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК
Холдоров Баходир Баратович
соискатель, Ташкентский химико-технологический институт 100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32
Атхамова Саида Кудусовна
канд. хим. наук, Ташкентский химико-технологический институт 100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32
Додаев Кучкор Одилович
д-р техн. наук, профессор, Ташкентский химико-технологический институт
100011, Узбекистан, г. Ташкент, ул. Наваи, 32 E-mail: [email protected]
STUDY METHODS OF EXTRACTING PECTIN FROM GRAPE SURFACE
Bakhodir Khaldorov
researcher, Tashkent Chemistry and Technology Institute 100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32
Saida Atkhamova
Ph.D., Tashkent Chemistry and Technology Institute 100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32
Kuchkor Dodayev
doctor of Technical Sciences, Prof., Tashkent Chemistry and Technology Institute
100011, Uzbekistan, Tashkent, 32, Navai Street, 32
АННОТАЦИЯ
Анализирована актуальность исследования процессов получения и исследования химических, механических и физико-химических свойств пектина. Приведен способ извлечения пектина из выжимок винограда в лабораторных условиях, предложена схема извлечения пектина в условиях производства. Приведены результаты исследования физико-химической характеристики виноградного пектина.
ABSTRACT
The relevance of research into the processes of obtaining and studying chemical, mechanical and physico-chemical properties of pectin is analyzed. A method for extracting pectin from grape scraps under laboratory conditions is given, a scheme for extracting pectin in production conditions is proposed. The results of a study of the physico-chemical characteristics of grape pectin.
Ключевые слова: Выжимки, пектин, полисахарид, студень, желудочные заболевания, биологически активные вещества, гемостатические, дезинтоксикационные, антацидные, антисептические, кальций, каротино-иды, поливитамины, разновидность углеводов, липиды, микромолекулярные вещества, экстракт, водорастворимые полисахариды, дистиллированная вода, холодильник, спирт, порошок, коричневый цвет, лимонная кислота, водяная баня, фильтр, бязь, порошок, светло-желтый цвет.
Keywords: Extracts, pectin, polysaccharide, jelly, gastric diseases, biologically active substances, hemostatic, detoxifying, antacid, antiseptic, calcium, carotenoids, multivitamins, carbohydrates, lipids, micromolecular substances, extract, water-soluble polysaccharides, distilled water, alcohol, refrigerator , powder, brown color, citric acid, water bath, filter, coarse calico, powder, light yellow color.
Рациональное использование пектина в пищевой промышленности и других отраслях хозяйства страны требует всестороннего изучения химических и физико-химических свойств как самого полисахарида, так и растворов и студней на его основе.
Пектиновые вещества применяют в медицине при лечении различного рода желудочных заболеваний. Известны гемостатические, дезинтоксикацион-ные, антацидные и антисептические свойства пектинов. Их производные употребляют при острой недостаточности кальция в организме.
Библиографическое описание: Холдоров Б.Б., Атхамова С.К., Додаев К.О. Исследование способа извлечения пектина из виноградных выжимок // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2018. № 2(47). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5493
№ 2 (47)
февраль, 2018 г.
Виноград обладает высокой пищевой ценностью. В мире существует около 600 тыс. видов винограда. Виноград является неотъемлемой частью рациона питания населения страны. Её особая ценность заключается в том, что она содержит множество биологически активных веществ [1, 2]. Значительную полезность им придаёт наличие каротиноидов, поливитаминов, разновидность углеводов и др.
В связи с благоприятными погодными условиями виноградарство является одним из основных направлений сельского хозяйства Узбекистана. Основная часть винных сортов винограда идёт на производство виноградного сока и вин, где образуются много отходов производства - виноградные выжимки, с которых можно получить биологически активные вещества, масло, и компоненты для производства комбикормов.
Нами поставлена задача разработать эффективную технологию получения пектина из виноградных выжимок и изучать их химические, физико -химические свойства.
Процессы получения пектина осуществлена в следующей последовательности. Подобраны 2 сорта винограда и отмерены по одному килограмму с каждого. Выжаты соки из каждого винограда в отдельности.
Оставшиеся отходы высушены и использованы для извлечения пектина. Для этого сушенные выжимки размешаются в колбы, куда наливается 350400 мл 96 или 80%-ного спирта и в течении 3 часов экстрагируется при комнатной температуре. В процессе экстрагирования липиды и микромолекулярные вещества разделяются, экстракт фильтруется бязью и высушивается.
Для того, чтобы извлечь водорастворимые полисахариды из высушенных выжимок добавляется 250350 мл дистиллированной воды, экстрагируется в течении 3 часов при комнатной температуре и для того, чтобы осадить экстрагированные полисахариды на каждый из образцов добавляется по 300-400 мл 96%-ного спирта и сохраняется в течении суток в холодильнике. Осаждённые полисахариды фильтруются, осадок промывается 100 граммами 87-96%-ного спирта. Полученные полисахариды высушиваются. Порошок полисахаридов коричневого цвета, хорошо растворяется в воде.
После удаления полисахаридов из отходов извлекается пектин. В соотношении к 1 л воды растворяется 10 г лимонной кислоты и разливается по 400 г к каждому из образцов и экстрагируется в водяной бане с температурой 70-800С в течение 3 часов. После экстракции образцы фильтруются. В полученный жидкий компонент каждого образца наливается по 600 мл 96%-го спирта, тем самым осаждается пектин, 3 часа осаждается в холодильнике. Через 3 часа осадок разделяется при помощи бязи и осадок промывается при помощи 85 или 96%-ного спирта, высушивается. Комки высушенного пектина размалываются и приводится в состояние порошка. Количество полученного пектина составляет 4%, имеет светло-желтый цвет, хорошо растворяется в воде.
В промышленных условиях пектин можно извлекать по технологии, схема которой приведена на рис.1.
Степень эфирикации полученного вещества определяется титрометри-ческим методом. Результаты экспериментов введены в табл. 1.
Рисунок 1. Упрощённая технологическая схема получения пектина 1 Реактор для замачивания сырья; 2, 4, 6,10,13,18 -насосы; 3-гидролизатор; 5-экстрактор; 7-центрифуга; 8-ёмкость для сбора экстракта; 9-ёмкость для сбора выжимок; 11-центрифуга; 12,14- реактор для выделения пектина; 15-установка для сушки; 16-измельчитель; 17-устройство расфасовки пектина
№ 2 (47)
февраль, 2018 г.
Степень эфирикации пектина
Таблица 1.
Сорт винограда (пектин) Вес, г 1-титро-вание 11-титро-вание Кс,% Кэ,% Ко,% А,%
1. Буваки 0,25 1,7 6,0 3,06 10,8 13,86 77,92
2. Кирмизи 0,25 2,0 5,0 3,6 9,0 12,6 71,42
КС-свободная карбоксильная группа; КЭ - этерифицированная карбоксильная группа; КО - общая сумма карбоксильной группы; А - степень этерификации.
Функциональная группа пектиновых веществ, определённая при помощи ИК-Фурье спектрометра фирмы Perkel-Elmer приведена на рис.2-3.
Рисунок 2. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Буваки
Из этого спектра видно, что при волнах с длиной 3452 см-1 наблюдается поглощение гидроксильных групп, при волнах с длиной 2926 см-1 наблюдается поглощение водородных соединений в гидроксиль-ных группах, при волнах с длиной 1749, 1621 ва 1444 см-1 наблюдается поглощение карбонильных соединений карбоксиловых групп, при волнах с длиной 1370 см-1 наблюдается поглощение метоксильных групп.
При волнах с длиной 1233, 1149, 1103, 1017 см-1 наблюдается поглощение прозрачных соединений. Волны с длиной 920, 831, 760 см-1 показывают присутствие 1-4 гликозидных соединений и а-конфигу-рацию их структуры [2]. Зона поглощения в диапазоне волн 632 см-1 показывает вероятность наличия Р-гликозидных соединений между нейтральными моносахаридами.
Рисунок 3. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Кирмизи
№ 2 (47)
На основе вышеизложенных анализов можно сделать вывод, что полученный пектин этерифициро-ванный полисахарид.
Поскольку степень этерификации пектина, полученного из выжимок пектина, выше по сравнению с
февраль, 2018 г.
другими пектинами, его желирующая способность при изготовлении кондитерских изделий высока, при выработке кондитерских изделий можно получить высоких результатов при низких расходах пектина [3, 4, 5].
Список литературы:
1. Влияние соотношения сахара и пектина на прочность мармеладного студня / Н.С. Карпович, Л.В. Донченко, 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 г.
4. Филипов М.П. Инфракрасные спектры пектиновых веществ. 1978. -С. 14.
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.
