CC BY
57
664.292
ВЛИЯНИЕ ДИ- И ТРИКАРБОНОВЫХКИСЛОТ НА СОРБЦИЮ ИОНОВ МЕДИ ВЫСОКОЭТЕРИФИЦИРОВАННЫМИ ПЕКТИНАМИ
Д.В. ХРУНДИН, Н.К. РОМАНОВА, О.А. РЕШЕТНИК
Казанский государственный технологический университет,
420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68; электронная почта: khrundin@kstu.ru
Изучено влияние пищевых кислот - янтарной, винной, лимонной - на сорбционную способность цитрусового и яблочного пектинов по отношению к ионам меди. Установлено, что в присутствии янтарной кислоты количество связанных ионов металлов было выше по сравнению с винной и лимонной кислотами.
Ключевые слова: пектин, сорбционная способность, пищевые кислоты.
Пектины входят в состав клеток растений и являются ценным сырьем для кондитерской промышленности. Они обладают свойством образовывать гелеобразные структуры, а также способствуют связыванию в организме вредных веществ - радионуклидов, тяжелых металлов, поэтому часто применяются при изготовлении продуктов питания лечебно-профилактического назначения [1, 2].
Янтарная кислота (ЯК) присутствует во всех живых клетках как промежуточное соединение цикла Кребса. Превращение ЯК в организме связано с продукцией энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности. Использование ЯК в комбинации с углеводами позволяет поддерживать стабильный уровень энергообеспечения клеток при нагрузке.
Цель настоящей работы - изучение возможности использования ЯК совместно с пектиновыми веществами для повышения эффективности их воздействия на организм.
Было исследовано влияние карбоновых кислот -винной, лимонной и янтарной - на сорбционную способность цитрусового и яблочного пектинов по отношению к ионам меди (II).
Сорбционную способность определяли оптическим методом при длине волны 780 нм.
Поскольку пектин является гидроколлоидом и в водной среде образует вязкие гели, были использованы растворы низкой концентрации: 0,08; 0,16; 0,20%.
В качестве источника ионов меди (II) использовали раствор медного купороса (СиБ04 • 5Н20) концентрацией 0,4%.
25
20
15
10
5
О
а ^
8 к
о
о 3
і
; ,-н Г+П т
; ни нн
;
;
0,08
0,16 0,20 Концентрация смеси, % Соотношение пектин:
Для более полного протекания реакции опытные образцы смесей выдерживали в течение 30 мин, затем образующийся комплекс пектина и меди отфильтровывали и определяли оптическую плотность раствора. Для сравнения использовали раствор медного купороса.
Количество кислоты, добавляемой в пищевые продукты, содержащие пектин, может изменяться в широких пределах. Кислота способна оказывать существенное влияние на физико-химические свойства пектина -степень диссоциации, заряд молекулы и т. п., а следовательно, и на сорбционную способность по отношению к тяжелым металлам. Поэтому оценка влияния пищевых кислот на металлосорбционную способность пектинов имеет большое практическое значение.
При изучении влияния ЯК на сорбционную способность цитрусового пектина (рис. 1, а) установлено, что наибольшее количество ионов меди связывалось при соотношении пектин : кислота 6 : 1 в случае использования растворов концентрацией 0,08 и 0,20%. При соотношении пектин : кислота 3 : 1 наилучшие результаты были получены для раствора концентрацией 0,20%. Однако отмечалось сохранение высокой сорбционной способности цитрусового пектина при соотношении 1 : 1 для растворов с концентрацией 0,16 и 0,20%.
При изучении влияния ЯК на сорбционную способность яблочного пектина были получены аналогичные результаты (рис. 1, б). Однако количество связанных яблочным пектином ионов меди было меньше по сравнению с цитрусовым. Вероятно, это объясняется различиями в строении молекул пектинов. В молекулах
б
о 5!
Є я
0 2
и Рч
в1 9 к я
1
25
20
15
10
5
0
0,08
0,16 0,2 Концентрация смеси, %
кислота □ 6:1 □ 3:1 □ 1:1
Рис. 1
* 20 я
|,б
I
ч:
: 17.3 17,4
!— ¥— i —
10.9
1 9,5
Пектин Пектин+ВК Пектин+ЛК Пектин+ЯК (контроль)
S? 25
I
S20
я
0
S 15 в
1 10
§ 5
о J
13.8
15,5
—I—
16,5
_—
Пектин Пекгин+ВК Пектин+ЛК Пектин+ЯК (контроль)
Рис. 2
цитрусового пектина реакционные центры - карбоксильные группы распределены хаотично по длине цепи, что облегчает подход к ним ионов металла. В яблочном пектине карбоксильные группы распределены равномерно (модель «egg-box»), поэтому возможна частичная взаимная блокировка этих групп, и, как следствие, снижение реакционной способности с ионами металла.
В кондитерском производстве, в частности при изготовлении желе, мармеладов и т. п., на одну часть пектина приходится от 0,8 до 1,2 частей кислоты (в зависимости от требуемой прочности желе), поэтому в дальнейшем нами был проведен сравнительный анализ связывающей способности цитрусового и яблочного пектинов с янтарной, винной (ВК) и лимонной (ЛК) кислотами при их соотношении 1 : 1 (рис. 2).
В присутствии ЯК сорбционная способность цитрусового пектина (рис. 2, а) не снизилась относительно контроля (раствор пектина без кислоты) по сравнению с растворами, содержащими ВК и ЛК.
Сравнительный анализ сорбционной способности яблочного пектина (рис. 2, б) в присутствии винной, лимонной и янтарной кислот также показал, что количество связанных ионов меди было наибольшим при использовании ЯК.
Таким образом, проведенные исследования выявили целесообразность применения ЯК совместно с вы-сокоэтерифицированными яблочным и цитрусовым пектинами, что позволит сохранить при прочих равных условиях сорбционную способность полисахаридов на высоком уровне.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубев В.Н. Пектин: химия, технология, применение. - М.: Химия, 1995. - 387 с.
2. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродук-тов. - М.: ДеЛи, 2000. - 255 с.
Поступила 08.12.10 г.
INFLUENCE OF BI- AND TRICARBOXYLIC ACIDS ON SORPTION COPPER IONS
OF HIGHETHERIFICATIONPECTINS
D.V. KHRUNDIN, N.K. ROMANOVA, O.A. RESHETNIK
Kazan State Technological University,
68, K. Marx st., Kazan, 420015; e-mail: khrundin@kstu.ru
The influence of food acids (succinic, tartaric, citric) on the sorption capacity citrus and apple pectin with respect to copper ions have been studied. It is shown, in the presence of succinic acid-related metal ions was higher than tartaric and citric acids. Key words: pectin, sorption, food acids.
