ЭлБиб

11 / 58

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2017
11
фактов, цель данной работы – совершенствование получения пектина по классической технологии,
прежде всего, в направлении оптимизации процесса гидролиза/экстракции протопектина.
Эксперименты, проведенные ВНИИ пищевых добавок, показали, что содержащийся в ягодах
и фруктах протопектин гидролизуется при более мягких условиях, чем протопектин из других видов
растительного сырья. В ягодах и фруктах содержится больше высокоэтерифицированного пектина
и меньше мешающих выделению пектина примесей таких, как белок и крахмал. Отходы сокового
производства имеют низкую стоимость и удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым
к пектинсодержащему сырью, следовательно, только из них может быть получен конкурентоспособный
по себестоимости пектин. В России на сок в промышленных масштабах перерабатывают только яблоки,
поэтому исходя из имеющейся в нашей стране сырьевой базы, для получения пектина целесообразно
использовать яблоки.
Объекты и методы исследования
Постановка эксперимента заключалась в следующем: 120 г подготовленных яблок измельчали
и промывали вначале холодной водой, а затем раствором используемой для гидролиза кислоты.
К промытым и отжатым выжимкам прибавляли такое количество раствора кислоты, чтобы получить
80 г реакционной массы. Гидролиз проводили в стеклянной емкости на кипящей водяной бане при
перемешивании в течение 40–180 мин. Затем образовавшуюся суспензию разделяли фильтрованием.
В гидролизованных выжимках определяли остаточное содержание пектина, а из жидкой фракции
пектин осаждали тремя объемами 96%-ного этилового спирта. Осадок промывали спиртом, сушили
и анализировали.
Степень этерификации пектина определяли по методике, изложенной в Combined Compendium
of Food Additive Specifications [10].
Гелеобразующую способность пектина определяли по адаптированной методике, изложенной
в [11]. Метод измерения градусности USA SAG высокоэтерифицированного пектина выражает его
способность к связыванию сахаров. Рассматривается гель, содержащий 65% растворимых сухих веществ
при рН 2,2–2,4 ед. рН, оседающий в течение 2 мин на 23,5%. Метод требует приготовления ряда гелей,
содержащих различные концентрации пектина. Для геля, удовлетворяющего указанным условиям,
вычисляется соотношение между пектином и сахаром. Если соотношение 1:150, пектин имеет 150°SAG.
Для проведения измерений использовался лабораторный пектинометр.
Среднюю молекулярную массу пектина определяли вискозиметрически. Стандартной методики
для определения этого показателя в пектине не существует. В используемом нами методе 0,1000 г
высушенного пектина растворяют в 99,9 г раствора гексаметафосфата натрия (20 г на 2 дм3, рН 4,50),
фильтруют полученный раствор и с помощью капиллярного вискозиметра при времени выхода воды
от 100 до 150 с, температуре от 24,8 до 25,2°C измеряют вязкость растворов пектина и чистого
гексаметафосфата натрия и рассчитывают относительную вязкость раствора пектина (ηr). Среднюю
молекулярную массу находят по формуле М = 1,277 · 106 · (ηr 1/6– 1) [12].
Содержание пектина определяли кальций-пектатным методом. Относительный выход целевого
продукта находили путем вычитания остаточного содержания пектина в гидролизованных выжимках
из содержания пектина в исходных промытых выжимках, принятого за 100%. Это делалось с целью
избежать возможного влияния лимонной кислоты на дальнейший анализ (при гидролизе соляной
кислотой содержание пектина в выжимках и растворе в сумме давали 100±3%). Для определения
содержания пектина образец трижды подвергали гидролизу 0,05 н раствором соляной кислоты при
температуре 99°C в течение 1,5 ч, фильтровали и промывали. Фильтрат и промывные воды собирали
в мерную колбу, доводили дистиллированной водой до метки и анализировали. Гостированный
колориметрический метод определения массовой доли пектина трудоемок и недостаточно точен.
Из альтернативных вариантов наибольший интерес представляет кальций-пектатный метод. Из шести
найденных вариантов кальций-пектатного метода ни один не обеспечивал необходимой точности,
поэтому была разработана новая методика, за основу которой взят метод Мелитца (1926 г.) [12, 13].
Определение ведут следующим образом. Из мерной колбы в стакан берут 10 см3 анализируемого раствора,
прибавляют 100 см3 0,15 н раствора NaOH и выдерживают 16–26 ч, затем прибавляют 50 см3 1 н раствора
уксусной кислоты, через 5 мин при перемешивании – 50 см3 2 н раствора CaCl2 и перемешивают 1 ч.
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека