VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Пектиновые вещества - это высокомолекулярные соединения углеводной природы. Пектиновых веществ (от греческого слова «пектос», что означает студень) [1]. Главным компонентом пектиновых веществ является полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицирована метоксильными группами. Степень этерификации или метоксилирования является важным показателем пектина и выражается отношением количества метоксилированных групп к их общему количеству в пектиновых веществах. Пектиновые вещества со степенью метоксилирования больше 50 %относят к высокометоксимированным, со степенью метоксилирования меньше 50 % - низкометоксилированным. Гидроксильные группы пектина могут быть частично ацетилированы. Содержание ацетильных групп в количестве более – 1 %понижает студнеобразную способностьпектина. Кроме полигалактуроновой кислоты в составе пектиновых веществ обнаружены полисахариды арабинан и галактан, а также моносахара рамноза, галактоза, арабиноза, ксилоза.

Пектиновые вещества, выделенные из растений, представляют собой порошки серого, бежевого или светло-коричневого цвета, без запаха, кисловатые на вкус. В присутствии воды они набухают, в избытке воды растворяются. Водные растворы пектиновых веществ довольно вязкие [2]. Пектин нерастворим в органических растворителях. Он может быть осажден из водных растворов добавлением смешивающихся с водой растворителей - метанола, этанола, изопропанола, ацетона.

Пектиновые вещества входят в состав клеточной стенки срединных пластинок, цитоплазмы растительных клеток. Они присутствуют практически во всех высших растениях. Выполняя, благодаря своим специфическим свойствам, ряд важных функций (регулировка водного режима тканей, транспорт водного тока и другие), участвуют в процессах растяжения клеточных стенок.

Согласно современным представлениям пектин имеет линейную структуру. Основой пектиновых веществ является молекулярная цепь из остатков Д - галактуроновой кислоты, имеющих пиранозную конфигурацию и соединенных 1,4 - α- гликозидной связью (28,50,51).

Многоплановый спектр, свойств присущий пектину обуславливает его широкое применение в медицинской и пищевой промышленности. Наиболее перспективно его использование при производстве изделий лечебно-профилактического назначения. Производство пектина основано на использовании яблочных выжимок и свекловичного жома. В нашу задачу входило исследование виноградных и яблочных выжимок, являющегося вторичным сырьем промышленной переработки плодов на сок и вино, в качестве источника пищевого пектина.

Физико-химические свойства пектина, его дальнейшее применение зависят от качества используемого растительного сырья, условий экстракций пектина из этого сырья, также от баланса функциональных групп.

Для выделения пектиновых веществ из виноградной выжимки 50 г измельченного сырья, просеянного через сито №2, экстрагировали смесью 0,5%-ных растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония (1:1) дважды (500 и 300мл) при температуре 85⁰ (водяная баня), экстракты объединяли, упаривали, диализовывали в проточной воде, центрифугировали (10мин, 6000 об/мин), снова упаривали и осаждали спиртом. Выпавший осадок отделили центрифугированием (6000 об/мин, 10мин), высушивали спиртом, выход: 2,1г (4,2%).

Для выделение пектиновых веществ из яблочных выжимок также 50 г нарезанного сырья замачивали 200мл воды в течение суток, затем прибавили 200 мл смеси 1% растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония; взятых в соотношении 1:1, и экстрагировали на водяной бане при 85^o C в течение 1,5-2час. Затем экстракт отделили и остаток сырья последовательно экстрагировали смесью 0.5%-ных растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония (1:1) в тех же условиях, дважды; экстрагента брали 300 и 300мл. Эстракты объединяли, упаривали, диализовали против проточной воды (2 суток), центрифугировали, упаривали, доводили объем до 80 мл и осаждали спиртом (1:5), т.е. 400мл осадок отделили фильтрованием, высушивали спиртом; выход-1,87г (3,74%).

Физико-химические свойства пектина, его дальнейшее применение зависят от качества используемого растительного сырья, условий экстракций пектина из этого сырья, также от баланса функциональных групп [3].

Для рационального использования пектина и пектин содержащего сырья в пищевой промышленности необходимо всестороннее изучение его физико-химических свойств. В зависимости от целей выделение пектина можно вести по двум направлениям: получение технологического пектина, удовлетворяющего требованиям соответствующей отрасли промышленности; выделение пектиновых веществ для исследования строения и состояния в клетках растений. Молекулярный вес пектиновых веществ выжимков винограда определяли седиментационным методом, он находитсяв пределах 26000-31100.

В таблице1 представлены физико-химические показатели яблочного и виноградного пектина в сравнении со яблочным.

Таб. Физико-химическая характеристика пектинов

Показатель	Количественные характеристики пектинов
	Виноградный	Яблочный
Растворимость, % в воде в HCl	100 95	100100
Зольность, %	2.2	1.2
Влажность, %	5.3	7.8
Метоксильные группы, %	4,2	5,3
Ацетильные группы, %	1.2	2.6
Свободные карбоксильные группы, % Этерифицированные карбоксильные группы Степен этрификации	4,5 5,6 85,15	1.7 10,5 55,53
Молекулярный вес	26000-31100 Да	80000-90000 Да
рH 1% раствора	2.3-3.6	4.1

Таким образом пектины полученные с такими физико-химическими характеристиками, хорошо растворяются в воде, имеют хорошие показатели по степени этрификации, молекулярным весом и растворимостью. Что позволяет считать их рекомендовать для применения в народном хозяйстве.

Литература

1. Н.С.Карпович, Л .В. Донченко, В.В.Нелина, Пектин. Производство и применение, Урожай, Киев, 1989, 12

2. Н.П.Шелухина, Р.Ш.Абаева, Г.Б.Аймухамед о в а, Пектин и параметры его получения, Илим, Фрунзе, 1987, 12

3. С.Ш.Рашидова, Л.Н.Семенова, М.Р.Кадырханов, Н.Л.Воропаева, И.Н.Рубан, Исследование физико-химических и конформационных характеристик лимонных пектинов, XVI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 454 (1998)

Код для цитирования: Скопировать