В статье авторы описывают перспективы получения пектинов из нетрадиционного растительного сырья. Приводятся данный по физико-химическим показателям исследуемого сырья, а также описывается сравнительная характеристика полученных пектинов. В результате был определен оптимальный пектин для использования в кондитерском производстве.
Ключевые слова: плодовоовощное сырье, пектин, ферментативный гидролиз.
С недавних пор потребителей стало волновать влияние пищи на собственное здоровье так как, проблемы ожирения и диабета остро стоят в современном обществе.
Изготовители, желая угодить потребителям, стремятся снизить калорийности изделий, а также обогатить свою продукцию эссенциальными веществами, минорными компонентами пищи, а также пищевыми волокнами.
Как один из представителей пищевых волокон, пектин, привлекает внимание производителей благодаря своим студнеобразующим свойствам. В данной статье будет рассматриваться тыквенный и свекловичный пектины, с целью их дальнейшего применения в кондитерском производстве.
Основные качества пектина, применяемые в производстве продуктов питания — это: гелеобразование, использование его в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора [2,4].
Технический прогресс в продуктах на пектине позволил создать стабильные при хранении молочные напитки с низким pH, такие как питьевые йогурты и сокосодержащие молочные напитки.
Помимо своей важности в пищевой промышленности, пектин имеет потенциальное применение во многих других областях, таких как медицина: в качестве носителя для контролирующих лекарств или биологически активного высвобождения, например, для назальной, глазной и оральной доставки лекарств и заживления ран [5].
Пектин был впервые описан Генри Браконно в 1825 году, тогда он предсказал, что он будет выполнять важные функции во всех растениях [1].
Пектины представляют собой структурные полисахариды клеточной стенки растений, состоящие в основном из звеньев галактуроновой кислоты, на с некими различиями в её составе, структуре и молекулярной массе.
Термин «пектин» несколько вводит в заблуждение, так как это подразумевается, как одно целое. На самом деле он состоит из семейства олиго- и полисахаридов, которые имеют общие черты, но при этом они структурно разнообразны. Этот набор полимеров является одним из самых структурно сложных и химически разнообразных молекул биологического происхождения, участвующих в разнообразных функциях растения [6].
В последние годы поиск новых источников пектина представляется весьма перспективным. Использование отходов с целью его выделения носит для России приоритетное значение, с точки зрения рационального использования растительных ресурсов (создание безотходных и малоотходных производств) и с позиции реализации политики импортозамещения, так как в России в полной мере не функционирует ни одно производство пектинов.
Растительными отходами, служащими источниками пектиновых веществ, могут служить остатки подсолнечника (корзинки), амарант, тыквенный жом, и мякоть сахарной свеклы [3].
В данной работе была проведена оценка образцов жома тыквы сорта «Баттернат» и тыквы сорта «Витаминная», и свёклы столовой сорта «Бордо». Результаты показаны в таблице 1.
Таблица 1
Органолептические показатели образцов жома
|
Вид жома
Показатели органолептические |
Тыквенный |
Свекловичный |
|
|
«Баттернат» |
«Витаминная» |
«Бордо» |
|
|
Агрегатное состояние |
Мелкие гранулы |
Мелкие гранулы |
Вытянутые гранулы с матовой поверхностью |
|
Вкус |
Свойственный вкусу тыквенного жома |
Свойственный вкусу тыквенного жома |
Свойственный вкусу свекловичного жома |
|
Цвет |
Оранжево-желтый |
Оранжево-красный |
Бордово-коричневый |
|
Запах |
Сладковатый, характерный запаху тыквы |
Сладковатый, характерный запаху тыквы |
Характерный запаху свеклы |
Из таблицы 1 видно, что весь жом поступает в гранулированной форме, что облегчает его дальнейшее производственное применение. Также такие органолептические показатели как вкус, запах, цвет соответствуют нормам ГОСТ Р 54901–2012 (Жом сушеный. Технические условия).
Также определили физико-химические показатели образцов жома, данные отражены в таблице 2
Таблица 2
Физико-химические показатели образцов жома
|
№ п/п |
Наименование показателя |
Образец «Баттернат» |
Образец «Витаминная» |
Свёкла «Бордо» |
|
1 |
Влажность, % |
12,3 |
12,8 |
13,3 |
|
2 |
Зольность, % |
13,82 |
6,35 |
15,27 |
|
3 |
Содержание белка, мг/г |
3,5 |
7,8 |
21,9 |
|
4 |
Содержание сырого протеина по Несслеру, % |
5,72 |
5,09 |
6,4 |
|
5 |
Массовая доля сырой клетчатки, % |
23 |
25 |
27 |
|
6 |
Содержание восстанавливающих сахаров, мг/г |
17,6 |
43,2 |
4,1 |
|
7 |
Содержание каротинойдов (в пересчете на β-каротин) |
42,59 |
10,17 |
- |
|
8 |
Содержание аскорбиновой кислоты, мг/100 г |
42,35 |
16,942 |
- |
Из таблицы 2 видно, что образец тыквы «Витаминная» обладает большим содержанием восстанавливающих сахаров, что в последствии существенно затруднит осаждение пектинового гидролизата, в результате чего данный образец исключается из последующей работы.
На российском рынке пектинов в основном встречаются два вида — яблочный и цитрусовый. Представленные виды по большей части выпускаются для нужд кондитерской промышленности. Получение пектина из различного плодоовощного сырья является перспективным направлением развития рынка пектинов в РФ.
Пектин извлекали из сырья методом ферментативного гидролиза, для этого использовали ферментный препарат фирмы «Микробиопром».
Была проведена органолептическая оценка полученных пектинов, отраженная в таблице 3 и проведён физико-химический анализ, отражённый в таблице 4.
Таблица 3
Органолептические показатели образцов пектинов
|
Органолептические показатели |
Образцы пектинов |
|
|
Тыквенный |
Свекловичный |
|
|
Агрегатное состояние |
Порошок |
|
|
Цвет |
Бледно-жёлтый |
Бордово-коричневый |
|
Вкус |
Кисловатый |
|
|
Запах |
Практически не чувствуется |
|
Таблица 4
Физико-химические показатели образцов пектинов
|
Основные показатели |
Качественные показатели различных пектинов |
|
|
Тыквенный |
Свекловичный |
|
|
Влажность, % |
10,9 |
9,1 |
|
Зольность, % |
1,3 |
1,8 |
|
рН 1 % раствора |
4,4 |
4,0 |
|
Температура гелеобразования, ºС |
50 |
73 |
|
Степень этерификации, % |
58 |
46 |
|
Массовая доля свободных карбоксильных групп, % |
12,7 |
19,9 |
|
Массовая доля балластных веществ, % |
20 |
27 |
|
Пектовая кислота, % |
47 |
36 |
|
Вязкость 1 % раствора, при 20 ºС, мПа∙с |
4,2 |
3,5 |
Из данных, представленных в таблице 4 и 5, можно подчеркнуть, что для последующей работы надлежит использовать пектин из тыквы, так как степень этерификации этого образца, наиболее подходящая для усовершенствования структуры кондитерского продукта. Также данный пектин имеет достаточное количество свободных карбоксильных групп, то есть может образовывать комплексы.
При этом значительной деталью является то, что тыквенный пектин содержит небольшое количество балластных веществ и при одинаковой концентрации образует растворы более высокой вязкости по сравнению с другими образцами. Тыквенный пектин бледно-жёлтого цвета, почти не имеет запаха и, следовательно, не будет оказывать влияния на цвет и запах содержащего его продукта.
Литература:
- Braconnot, H. Annales de chimie et de physique-Annals of Chemistry and Physics 28:173–178, 1825.
- Cosgrove, D. J. Growth of the plant cell wall. Nat.Rev.Mol.Cell Biol. 6:850–86, 2005.
- Li D., Dua G., Jinga W., Lia J., Yana J., Liu Z. Combined Effects of Independent Variables on Yield and Protein Content of Pectin Extracted from Sugar Beet Pulp by Citric Acid. Carbohydr. Polym. 2015;129:108–114. doi: 10.1016/j.carbpol.-2015
- Popper, Z. A. and Fry,S. C. Xyloglucan-pectin linkages are formed intra-protoplasmically, contribute to wall-assembly, and remain stable in the cell wall. Planta 227:781–794, 2008.
- Prade, R. A., Zhan, D., Ayoubi, P., and Mort, A. J. Pectins, pectinases and plant-microbe interactions. Biotechnol Genet Eng Rev 16:361–391, 1999.
- Бутова, Светлана Николаевна — Разработка биотехнологических основ деградации отходов растительного сырья ферментами пектолитического комплекса: диссертация... доктора биологических наук: 03.00.16, 03.00.23 — Москва, 2005, 366 с.: ил
