Распад протопектина корзинки подсолнечника в потоке гидролизующего раствора

• Автор: Махкамов, Хилолиддин Кахрамонович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 91 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Строение молекулы пектина

1.2 Свойства пектиновых веществ

1.3 Основные способы гидролиз-экстракции пектиновых веществ

1.4 Пектиновые вещества подсолнечника

1.5 Получение пектиновых веществ в динамическом режиме

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Сбор и подготовка исходного сырья

2.2. Характеристика реагентов и рабочих растворов

2.3. Гидролиз-экстракция протопектина подсолнечника в статическом режиме
2.4 Кислотный гидролиз протопектина (Г1Г1) подсолнечника в динамическом режиме
2.5 Фракционное разделение протопектина корзинки подсолнечника в динамическом режиме
2.6. Количественные методы анализа функциональных групп пектиновых веществ
2.7. Фотометрическое определение метоксильных групп
2.8. Карбазольный метод определения уронндных составляющих пектиновых веществ
2.9. Определение степени набухания микрогеля в воде
2.11. Определение содержания золы
2.12. Количественное определение содержания кальция в макромолекулах пектина
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Сравнительные исследования распада протопектина корзинки подсолнечника в статическом и динамическом режимах гидролиз-экстракции.
3.2. Распад протопектина корзинки подсолнечника в потоке гидролизующего раствора
3.3. Распад протопектина корзинки подсолнечника как последовательная реакция, протекающая в потоке
4. Энергия активации распада протопектина корзинки подсолнечника в потоке гидролизующего раствора
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Пектиновые вещества (ПВ), как природная макромолекулярная система, находят применение в различных отраслях народного хозяйства, благодаря наличию в них полиэлектролитических свойств, обусловленных присутствием остатков галактуроновой кислоты (ГК) в полимерной цепи, которые могут находиться в свободном или этерифицированном состоянии. В первом случае, ПВ применяются, в основном, в фармацевтической промышленности для создания носителей лекарственных препаратов, и во втором — в пищевой промышленности в качестве желирующих агентов.
Другим важным параметром пектиновых полисахаридов, благодаря которому они приобретают гелеобразующие свойства, является молекулярная масса (ММ). Регулирование величины ММ и содержания звеньев ГК в составе ПВ, удовлетворяющих ту или иную потребность промышленности, является важнейшей задачей, как в научном, так и технологическом аспекте разработок. Для решения поставленных задач в лаборатории химии ВМС Института химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан проводилась систематическая разработка, приведшая к выделению трех, условно названных и имеющих самостоятельное применение, основных фракций - микрогель (МГ), пектиновые вещества (ПВ) и олигосахариды (ОС). Разделение экстракта на данные фракции включено непосредственно в цикл технологического процесса. Несмотря на достигнутый значительный прогресс, в разработке имеются определенные сложности, связанные со статическим характером процесса, являющимся многоступенчатым и достаточно длительным, что приводит к ухудшению качества конечного продукта. В связи с этим является актуальной разработка научных основ и выявления механизма реакции путем изучения кинетики гидролиз-экстракции растительных протопектинов в динамическом режиме, с одновременным фракционированием целевых продуктов в потоке гидролизирующего раствора.

распределением в образцы с узким молекулярно-массовым распределением. Дальнейшее увеличение продолжительности вызывает деградацию пектиновых молекул. Для ПВ, полученных при помощи традиционного метода, характерно узкое молекулярно-массовое распределение, указывающее на то, что высокое значение pH и низкая температура приводят к образованию пектинов с низким значением молекулярной массы и узким мономодальным распределением. Доказано, что метод быстрой экстракции при высокой температуре и щадящим значением рН-среды оказывает более сильный эффект на извлечение протопектина из клеточной стенки. Изменение молекулярно-массовых характеристик в зависимости от метода получения пектина корзинки подсолнечника еще раз демонстрируют чувствительность пектина к агрегации, возможно благодаря наличию кальциевых мостиков в макромолекуле протопектина.
Наряду с традиционной кислотной экстракцией для получения подсолнечного пектина, применяется солевая экстракция. Солевую экстракцию ПВ из корзинок подсолнечника проводят при различной концентрации экстрагента, продолжительности гидролиза и при разной температуре.
Авторами работы [125] разработан продуктивный метод экстрагирования пектина из стеблей и корзинок подсолнечника разбавленными растворами оксалатов и полифосфатов. Последующее осаждение при этом способе проводится 55% спиртовым раствором при pH = 1 -2.
Эффективной средой для экстракции протопектина подсолнечника является водный раствор щавелевой кислоты и её аммониевой соли (смесь 0,5%-ных растворов). Содержание метоксильных групп в полученном пектине составляет от
3,9 до 6,6% [129].
В работе [137] изучен процесс экстракции пектина из корзинок подсолнечника с помощью раствора калгана (гексаметафосфата натрия) при 80°С и оксалата (раствор оксалата аммония и щавелевой кислоты по 0,25%) при различных pH, температуре и концентрации. При увеличении температуры с 60°С до 90°С выход возрастает с 9,0 до 17,0% при оксалатной экстракции и с 15 до20%