CC BY
75
7universum.com
№ 2 (59)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2019
СВОЙСТВА ПЕКТИНА ИЗ КОНЦЕНТРАТА ТОПИНАМБУРА, ПОЛУЧЕННОГО ПО ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Рустамбекова Фируза Фуркатовна
старший преподаватель, Ташкентский химико-технологический институт,
Узбекистан, Ташкент E-mail:rustambekova83@bk.ru
Бобоев Акмал Хатамович
PhD докторант, Ташкентский химико-технологический институт,
Узбекистан, Ташкент E-mail: akbob 16@gmail. com
CONTENT OF PECTIN IN NATURAL CONCENTRATE OF TOPINAMBUR, OBTAINED BY INNOVATIVE TECHNOLOGY
Firuza Rustambekova
senior teacher, Tashkent chemical-technological institute
Uzbekistan, Tashkent
Akmal Boboev
PhD doctoral student, Tashkent chemical-technological institute
Uzbekistan, Tashkent
Аннотация. В данной работе изучено получение пектина из топинамбура местного сорта с использованием различных экстрагентов. Было отмечено, что пектин, полученный из порошка топинамбура, имеет наилучшие показатели при концентрации: соляная кислота - 0,75%, гидромодуль - 1:10, т - 60 мин, t° - 70о C. При этом HCl обеспечивает наилучшие показатели по выходу пектина по степени метоксилированности, что составляет 42,5%.
Abstract. In this paper, the production of pectin from a local variety of Jerusalem artichoke using various extractants was studied. It was determined that the best qulality pectin obtained from topinambur powder, with a concentration of hydrochloric acid of 0.75%, a hydromodule of 1:10, т - 60 min, t° - 70° C. Wherein, HCl provides the best performance for the yield of pectin on the degree of methoxylation, which is 42.5%.
Ключевые слова: пектин, топинамбур, гидролиз, биологически активная добавка (БАД), концентрат, функциональные пищевые продукты.
Keywords: рectin, Jerusalem artichoke, hydrolysis, biologically active additives (BAA), concentrate, functional foods.
Топинамбур - земляная груша, является одной из перспективных уникальных культур для переработки и производства различных видов пищевых, лечебных и технических продуктов и кормов. В настоящее время эта ценная культура распространена во всем мире и используется в различных целях [4].
Топинамбур для Узбекистана является новым источником углеводного сырья, конкурентоспособным по сравнению с сахарной свеклой [7]. Топинамбур содержит почти 20% углеводов, из которых инулин 70-90% [1; 2].
Известно, что рациональным способом сохранения уникальных лечебных и профилактических свойств топинамбура является переработка клубней в виде порошка. В связи с тем, что в литературе имеются различные данные о содержании пектина в
клубнях топинамбура [8; 10], настоящая работа посвящена изучению количества и качества пектина, содержащегося в порошке топинамбура, полученного по инновационной технологии [3].
Пектин как ценнейшее биологически активное вещество широко используется в пищевой промышленности и медицине. По данным ВОЗ, пектин защищает организм человека от вредного влияния различных токсинов, пестицидов, тяжелых металлов и радионуклидов, выводит их из организма человека.
В Узбекистане в настоящее время отсутствует пектинопрофилактика, решить проблему оздоровления населения возможно за счет использования биологически активных добавок (БАДов), полученных из концентратов топинамбура, в составе которых содержится до 10-11% пектина (лечебная суточная доза составляет 2-4 г).
Библиографическое описание: Рустамбекова Ф.Ф., Бобоев А.Х. Свойство пектина из концентрата топинамбура, полученного по инновационной технологии // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6928
№ 2 (59)
Целью данной работы является изучение влияния различных экстрагентов на выход пектина для комплексной переработки топинамбура на этиловый спирт, натуральные соки и концентрат топинамбура.
Поиск эффективных инновационных технологий при переработке уникального сырья, такого как топинамбур, для производства функциональных продуктов питания является одной из важных проблем. Местные сорта топинамбура «Файз-барака» и «Муж-иза», созданные в Узбекском НИИ растениеводства, с 2006 года включены в Государственный реестр сортов сельскохозяйственных культур. Проведены агротехнические исследования в различных условиях Узбекистана [6; 9].
При разработке пищевых продуктов функционального назначения необходимо было установить количество и качество пектина производственных сортов топинамбура - «Файз-барака» и «Мужиза». Отличительной особенностью различных способов извлечения пектина является выбор кислотно-гидро-лизующего агента, рН, температуры, гидромодуля и технологии гидролиза экстрагирования пектина [11]. Химические показатели пектинов определяли титро-метрическим способом по ОСТ 18-62-72 [5].
февраль, 2019 г.
Изучали влияние различных кислот на выход и качество пектина. Для сравнения пектина топинамбура в качестве контроля использовали данные литературы [4] по выделению пектина из воздушно-сухого порошка яблочной выжимки. Признанным преимуществом яблочного пектина является повышенный выход пектина и способность образования желе высокого качества. Инулин и пектин топинамбура чаще стали применяться в производстве фруктовых начинок для кондитерской, хлебопекарной, молочной промышленности. Функциональные желейные изделия - конфитюры, джемы, пастила. Основным желеобразующим компонентом являются как собственные пектины плодов и ягод, так и пектин, введенный в состав продуктов в качестве БАДа - порошок топинамбура, обладающий уникальными целебными и профилактическими свойствами.
Состав порошка топинамбура, полученный по инновационной технологии: влажность - 10%, инулин - до 66-70%, пектин - 11%, гемицеллюлоза - 3%, клетчатка - 5,9%, белок - 7%, поливитамины группы В и витамины С, РР, Р и др. биомакро- и микроэлементы - всего 32 элемента.
Выделение пектина из порошков яблочной выжимки и порошка топинамбура проводилось общепринятым методом.
Таблица 1.
Влияние различных экстрагентов на выход пектина и химические показатели
Показатели Яблочная выжимка Порошок топинамбура
Кислота Кислота
(СООН)2 НС1 Н3РО4 (СООН)2 НС1 Н3РО4
Максимальный выход, % 13,3 15,6 14,1 8 11,2 5,0
Цвет пектина кремовый кремовый кремовый кремовый кремовый темно- кремовый
Метоксильных групп,% 6,1 5,9 5,2 5,3 5,9 3,1
Степень метоксилированно-сти, % 51,0 63,3 65,4 82,3 42,5 87,5
Рисунок 1. Зависимость выхода пектина от концентрации соляной кислоты 1- порошок из яблочных выжимок, контроль; 2 - порошок из топинамбура
Исследования по выявлению оптимальных условий гидролиз-экстрагирования пектиновых веществ из яблочной выжимки показали, что наилучшими показа-
телями обладает пектин, полученный при концентрации соляной кислоты 0,3%, гидромодуле - 1:14, т -70 мин, 1о - 80оС. Пектин, полученный из порошка то-
№ 2 (59)
пинамбура, имел наилучшие показатели при концентрации соляной кислоты 0,75%, гидромодуле - 1:10, т - 60 мин, t° - 70°C.
Анализируя полученные результаты по сравнению с контролем порошка из яблочных выжимок, можно заключить, что предпочтительным экстраген-том пектиновых веществ из порошка яблочных выжимок и порошка топинамбура является соляная кислота (HCl), которая обеспечивает наилучшие показатели по выходу пектина по степени метокси-лированности, в % 63,3 и 42,5 соответственно. Степень метоксилированности в желеобразующих пектинах бывает в пределах (25-65%), выше 82,3-87,5% получены с щавелевой и фосфорной кислотой, однако такие пектины дают непрочное желе и имеют низкую комплексообразующую способность.
февраль, 2019 г.
Пектин из порошка топинамбура относится также к среднеметоксилированным пектинам и, следовательно, обладает не только высокой желирую-щей, но и комплексообразующей способностью. Пектин, содержащийся в порошке топинамбура, в количестве 11% с инулином в количестве 66-70% может быть использован в желированных функциональных продуктах для детей и взрослых с тяжелыми заболеваниями, такими как диабет, дисбактериоз, сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и другие заболевания.
Природный концентрат топинамбура в виде порошка БАД может быть использован как лечебный препарат, а также как основа для производства функциональных пищевых продуктов широкого ассортимента.
Список литературы:
1. Ge X.Y, W.G. Zhang. Production of ethanol from Jerusalem artichoke tubers. Food Technol. Biotechnol. 2005. No. 43(3) Р. 241-246.
2. Razmovski R.N., Sciban M.B., Vucurovic V.M. Bioethanol production from Jerusalem artichoke by acid hydrolysis. Romanian biotechnological letters. 2011. No. 16 (5). Р. 6497-6503.
3. Способ получения природного инулинового концентрата из клубней топинамбура / С.Х. Абдуразакова, Ф.Ф. Таджибаева, У.К. Абдуллаев и др. // Патент Узб. № IAP 05312. 2016.
4. Абдуразакова С.Х. Комплексная, ресурсосберегающая экологически чистая технология переработки топинамбура с утилизацией отходов и зеленой массы / С.Х. Абдуразакова // Кимё ва кимё технологияси. - 2011. - № 5. - С. 60-65.
5. Аймухамедова Г.Б., Алиева Д.Э., Шелухина Н.П. Свойства и применение пектиновых сорбентов. - Фрунзе: 1984. - С. 61-65.
6. Аманова М. Топинамбур экини уругчилиги буйича тавсифнома / М. Аманова, Р. Мавлянова, А. Рустамов. -Т.: Фан нашриёти, 2011. - С. 21.
7. Дехканов Д.Б. Свойства инвертазы, выделенной из местных дрожжей Ркацители-6 Saccharomyces cerevisiae / Д.Б. Дехканов, Д.Т. Мирзарахметова // Узбекский биологический журнал. - 2007. - № 4. - С. 6-9.
8. Купин Г.А. Разработка технологии продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура: Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. - Краснодар, 2004. - С. 131.
9. Мавлянова Р.Д. Изучение топинамбура в Ташкентской области / Р.Д. Мавлянова // Сборник Агрофан: Ютуклар ва истикболлари. - Т.: ТашГАУ, 2001. - С. 277-279.
10. Рахимов Д.А. Углеводные и белковые компоненты Heliantus tuberosus, их биохимическая активность // АН-РУз, Химия природных соединений. - 2011. - № 4. - С. 449-452.
11. Рустамбекова Г.У. Разработка эффективной технологии получения пектина из пектинсодержащего сырья Узбекистана: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. - Ташкент, 2001. - 18 с.
