Влияние параметров процесса гидролиза-экстрагирования на выход и качество пектина из виноградных выжимок Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

МНОГО

у луч-масел, : коли-:ла не-1ы, на-Іерве-шзить іеино-I явдя-: (если будет полу-

стьта-э про-й тре-

Бары-

ирован-

асложи-

М. Фи-

вузов. -

в, М.П. П, 1998,

ния ли-)ГО мас-

жой бо-и др. //

штики ■№3. -

шик: В тромиз-

іия по-

иактике

ред. р.

состава '.И. Фи-6. - С.

н, Е.П. а. — 2-е

I Кли-

ЇВКОВО-

болева-

Изуче-

льзова-

1СТЫМИ

13. Язева Л.И., Филиппова Г.И., Федина Н.И. О биологических свойствах растительных масел, содержащих линоленовую кислоту (18:3<о-3) /7 Там же. - І989. -№ 3. - С. 45-50.

14. Сравнительная оценка влияния диетотерапии с включением эйконола или льняного масла на некоторые показатели липидного обмена у больных сахарным диабетом второго типа / В.А. Мещерякова, O.A. Плотникова, Х.Х. Шарафетдинов и др. // Там же. -2001. -№ 1. -С.28-31.

15. Самсонов М.А. Концепция сбалансированного питания и ее значение в изучении механизмов лечебного действия пищи // Там же. — № 5. - С. 3-9.

16. Мадсен Й. КриЬталлография жиров // Масложировая пром-сть. - 2002. - № 2. - С. 18-21.

17. Руководство по методам исследования, технохимиче-

скому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т. V. - Л.: ВНИИЖ, 1969.

18. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процесса окисления жиров. - М.: Пшцепромиздат, 1961. - 360 с.

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступит 24.01.03 г.

664.292:663.252.61.002.612

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОЛИЗА-ЭКСТРАГИРОВАНИЯ НА ВЫХОД И КА ЧЕСТВО ПЕКТИНА ИЗ ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК

Л.Г. ВЛАЩИК

Кубанский государственный аграрный университет ' . г ,п

Пищевая промышленность, перерабатывающая большие массы растительного сырья, - крупный источник вторичных сырьевых ресурсов, являющихся, в свою очередь, ценным сырьем для переработки.

Средний коэффициент использования сырья в консервной промышленности 19%, а вторичные сырьевые ресурсы составляют 21%. Так, ежегодный объем переработки винограда в Краснодарском крае составляет более 100 тыс. т, при этом образуется до 20% отходов -семян и выжимок [1]. По своему составу эти вторичные продукты винограда - ценное сырье для получе-

ИГТТ а П'1 г}ИГ/'Ч/"\Г\-!'\0 '1ТТТ_ Т'.' илвгту ТТ1Л/Л ТЛ’ТЛТ'/Л'О ТЭ ТЛ»С ТГТЛГ« ТТ£> ТТРТС»

ахххуа шша ххс'.иихл х\.х\^.и? и х чу.¿VI ЧхЗл^х^ АхС/Л.”

тина [2].

Основным сырьевым источником для производства пектина являются яблочные выжимки. Виноградные выжимки по потенциальному' содержанию пектина несколько уступают яблочным. Однако с учетом стабильности сырьевой базы вторичных продуктов винограда в крае, проблема утилизации виноградных выжимок как пектинсодержащего сырья является актуальной.

Для разработки технологии производства пектина из виноградных выжимок нами проведены исследования по изучению механизма извлечения пектиновых веществ (ПВ) с учетом физико-химических характеристик растительного сырья.

Известно, что извлечение ПВ состоит из нескольких параллельно протекающих процессов: гидратации сырья с одновременным поступлением в него катализаторов реакции - протонов, гидролиза протопектина с образованием водорастворимых ПВ и экстрагирования гидратопектина водой.

Скорость процессов гидролиза и экстрагирования в значительной мере определяется такими факторами, как температура, pH среды, концентрация кислоты и продолжительность. Учитывая, что для каждого вида пектинсодержащего сырья существует определенное сочетание указанных факторов, мы провели исследо-

вание процесса гидролиза-экстрагирования ПВ из виноградных выжимок. Последние являются одним из немногих источников получения винной кислоты, используемой в пищевой, химической и фармацевтической промышленности [3]. Содержание виннокислых соединений в виноградных выжимках составляет 0,9-1,2%. Поэтому применение винной кислоты в качестве гидролизующего агента позволит, на наш взгляд, организовать на винодельческих предприятиях комплексную переработку вторичных сырьевых ресурсов виноделия с получением пектинопродуктов и винной кислоты.

Оптимальные параметры процесса гидролиза виноградных выжимок определяли по стандартной методике: выжимки заливали водным раствором винной кислоты с концентрацией от 0,2 до 2% и проводили гидролиз в течение 3 ч, соотношение расхода масс 1:3, 1 : 5.

По окончании процесса гидролиза экстракт осаждали спиртом и отфильтровывали. Полученный пектиновый коагулят промывали этиловым спиртом, отжимали, измельчали и высушивали. Эффективность про-Ц6ССЯ ГИДрОЛйЗЯ—ЭКСТраГйрОБаНИЯ ПВ ОЦСНИВаЛН ПО

выходу' целевого продукта и его качественным показателям.

Полученные результаты свидетельствуют, что концентрация винной кислоты оказывает существенное влияние на выход пектина (табл. 1). С ее увеличением от 0,2 до 1,2% выход ПВ повышается с 5,10 до 8,92% на абсолютно сухую массу (а.с.м.). При этом показатель «чистоты» пектинового экстракта (Аэ), определяющий процентное отношение содержания пектина к содержанию сухих веществ в жидкой фазе, колеблется от 0,27 до 0,38. Дальнейшее увеличение концентрации винной кислоты до 2% приводит к снижению выхода ПВ с 8,92% до 5,14%. Вероятно, это связано с деградацией ПВ из-за высокой кислотности технологической среды.

Кроме того, увеличение концентрации кислоты не приводит к повышению чистоты пектина, судя по показателю Аэ. Поэтому на основании полученных дан-

ных можно сделать вывод, что оптимальная концентрация винной кислоты - 0,6%.

Таблица 1

Концентрация винной кислоты, % Пектиновый экстракт Выход спиртоосаждаемых ПВ, % на а. с. м.

СВ, % ПВ, % Аэ

0,2 4,2 1,14 0,27 5,10

0,4 4,3 1,54 0,35 6,81

0,6 4,4 1,66 0,38 7,24

0,8 4,4 1,67 0,38 8,36

1,0 4,5 1,72 0,38 8,58

1,2 4,6 1,70 0,37 8,92

1,4 4,7 1,63 0,35 7,83

1,6 4,9 1,98 0,38 6,54

1,8 5,0 1,98 0,39 5,97

2,0 5,2 2,06 0,39 5,14

Известно, что в химическое взаимодействие вступают только активные молекулы, обладающие определенной избыточной энергией по сравнению со средней энергией всех молекул. Одним из способов активирования хмолекул является повышение температуры. Исследованиями [4] установлено, что повышение температуры гидролиза увеличивает движущую силу процесса, что является более эффективным, чем увеличение концентрации водорода. Установлено также, что повышение температуры при снижении концентрации ионов водорода и сокращении продолжительности процесса позволяет получить ПВ с высокими качественными показателями [4, 5].

Таблица 2

L °С Пектиновый экстракт Выход спиртоосаждаемых ПВ, % на а.с.м.

СВ, % ПВ, % Аэ

65 3,9 1,44 0,37 6,94

70 4,4 1,67 0,38 г '■ 7,24

75 4,5 1,61 0,36 's v' 3,98

80 4,8 1,82 0,38 '• 3,71 :>r

85 5,0 1,80 0,36 3,48 ;

90 5,5 1,79 0,34 3,25

Для определения оптимальной температуры процесса проводили гидролиз при температурах от 65 до 90°С в течение 3 ч.

Полученные результаты (табл. 2) показывают, что значительное увеличение выхода ПВ достигается при 70°С и составляет 7,24%. При большем повышении температуры вначале происходит резкое, а затем постепенное снижение выхода ПВ, объясняемое следующим. Во-первых, более высокие температуры способствуют разрушению углеродного скелета винной кислоты и, следовательно, снижению ее химической активности. Во-вторых, происходит деструкция протопектина, которая при термической обработке растительного сырья включает два процесса: разрыв связей между цепями макромолекул рамногалактуронана с другими компонентами клеточных стенок и гидролиз самих цепей макромолекул рамногалаюуронана. Отметим также, что с повышением температуры более 70°С наблюдается снижение чистоты пектинового экстракта.

Таким образом, оптимальными параметрами процесса гидролиза-экстрагирования ПВ из виноградных выжимок являются концентрация винной кислоты 0,6% и температура 70°С.

• ' ' ЛИТЕРАТУРА

1. Трошин Л.П., Котляр И.Ф., Бирюков А.П., Мнслив-ский А.И. Современное виноградарство и виноделие Кубани // Виноград и вино России : Спец. вып. - 1998. - С. 1-3.

, 2. Дудкин М.С., Щелкунов Л.Ф. Технология комплексного использования отходов виноделия и виноградарства // Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пищевой и перерабатывающей отрасли АПК: Тез. докл. науч.-техн. конф,- Киев, 1991. - С. 201.

3. Ежов В.Н. Совершенствование биотехнологических процессов промышленной переработки винограда на основе анализа путей образования и превращения комплекса биополимеров: Дис. ... д-ра техн. наук / ВНИИ винограда и продуктов его переработки «Мага-рач». - Ялта, 1987. - С. 23.

4. Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. -М.: Дели, 2000. - 255 с.

5. Ашубаева З.Д. Химические реакции пектиновых веществ. -Фрунзе: Илим, 1984. - 186 с.

Кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов

Поступила 07Л0.02г. * • !

-.... .- 641.1.038.001.57

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ САХАРОЗЫ С ГИДРОКСИДОМ НАТРИЯ

В.М. ПЕРЕЛЫГИН, II.M. ПОДГОРНОВА, Ю.Н. СОРОКИНА

Воронежская государственная технологическая академия .

Имеющиеся сведения о характере взаимодействия сахарозы с гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов весьма противоречивы [1-6]. Нами проведены экспериментальные исследования pH водных

растворов, содержащих сахарозу и гидроксид натрия, в температурном интервале 333,15-353,15 К. Опыты проводили по методике [7] в атмосфере инертного газа. Необходимо отметить, что с возрастанием содержания сахарозы при постоянной концентрации ИаОН наблюдалось падение pH растворов (табл. 1), что объяс-

НЯ(

тр!

№

OK

да

уч;

Со

Ра>

Сг

Р<

0,0

0,0

ОД

0,0

ОД

0,5

ОД

0,5

ОД

0,5

где

ные

кан

ла,

тов

где ]

I

\ ура

где<

та.

J