Биохимическое обоснование и разработка способов получения высокоочищенного свекловичного пектина

• Автор: Хатко, Зурет Нурбиевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: [Краснодар]
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПЕКТИНОВЫХ

ВЕЩЕСТВ.

1.1 Химическая природа пектиновых веществ и их свойства

1.2 Химический состав свекловичного жома

1.3 Существующие способы очистки пектиновых веществ.

1.4 Технологические и санитарногигиенические требования

к пектиновым порошкам и пектиновым экстрактам, область

их применения.

Заключение

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методы и методика исследований
2.3 Определение комплексообразующей способности пектина
2.4 Определение содержания карбонилов карбоксильных групп методом ИКспектроскопии
2.5 Определение доброкачественности пектинового экстракта
2.6 Подготовка катионообменной смолы Нформа.
2.7 Подготовка анионообменной смолы 0Нформа.
2.8 Методика математического планирования эксперимента
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ОСАЖДЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПЕКТИНА
3.1 Влияние химического состава свекловичного жома и технологии извлечения пектиновых веществ на природу балластных веществ
3.2 Изучение влияния вида нейтрализующего агента на
выход и показатели качества пектина.
3.3 Влияние экстракта в процессе осаждения пектина
на физикохимические свойства пектина.
Заключение.тв
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЭКСТРАКТА
ОТ БАЛЛАСТНЫХ ПО ОТНОШЕНИЮ К ПЕКТИНУ ВЕЩЕСТВ.
4.1 Аналитический выбор ионообменных смол
4.2 Изучение кинетики процесса очистки пектинового
экстракта на ионообменных смолах
4.3 Оценка показателей качества пектиновых экстрактов
4.4 Исследование очистки сухого пектинового порошка.
Заключение
5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ПЕКТИНА.
5.1 Математическое моделирование процесса очистки.
5.2 Технологическая схема получения свекловичного пектина
с высокой степенью чистоты.
5.3 Оценка экономической эффективности способа очистки свекловичного пектина
Заключение
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ОЧИЩЕННОГО СВЕКЛОВИЧНОГО ПЕКТИНА.
6.1 Влияние термической обработки пектина на комплексообразующую способность
6.2 Медикобиологическая оценка свекловичного пектина.
Заключение
Выводы и предложения
Список литературы


Получила распространение точка зрения, что пектиновые вещества являются комплексной группой кислых полисахаридов, которая содержит три структурные единицы пектовую кислоту, галактан и арабинан 3. Проведенные в е гг. Их основу составляют цепи из остатков Бгалактуроновой кислоты, в подавляющем большинстве случаев соединенных а14связями. Кроме Бгалактуроновой кислоты пектиновые вещества содержат Ьрамнозу, а также Бгалактозу, Ьарабинозу, Бксилозу, Бапиозу, Бметилксилозу, Бманнозу и Бфукозу . Представление о том, что рамноза входит в состав цепи пектиновых молекул, по мнению авторов 5, обусловливает существование двух различных видов гликозидных связей рисунок 1. Это в свою очередь, подтверждает гетерополисахаридный характер пектина. Пектиновые молекулы имееют нитчатую структуру и принадлежат к линейным коллоидам 7. Цепеобразное строение молекулы пектина подтверждено близостью строения нитратов пектина, целлюлозы и крахмала 5. Исследованы ультраструктура и элементарные волокна пектина 4. Методом рентгеноструктурного анализа определены толщина пектиновой молекулы 1 нм и длина 5 нм 7. Рисунок 1. Предполагают,что Бгалактуроновая кислота в пектине находится в форме кресла С1 . Гидроксильные группы Бгалактуроновой кислоты при углеродных атомах 1 и 4 находятся в аксиальном положении как результат полимеризации в транс1,4полисахарид. Вследствие этого свободное вращение вокруг гликозидной связи затруднено. Пектиновую молекулу можно рассматривать как цепь с ограниченной гибкостью. Гидроксильные группы у углеродных атомов 2 и 3 и карбоксильная группа у пятого углеродного атома находятся в экваториальном положении, поэтому присоединение других макромолекул идет за счет этих групп, т. Кислотные группы полигалактуроновой кислоты частично зтерифицированы метиловым спиртом ,,,,1,5. Теоретически вычислено для полигалактуроновой кислоты максимальное содержание метоксильных групп, составляющее ,2 фактически определено ,9 Уо 3. Методом ИКспектроскопии подтверждено наличие в молекуле пектина кроме метоксильных и других функциональных групп 1,2,3,4,5. Структура и химический состав пектиновых веществ определяют форму их молекул и характер взаимодействия с другими соединениями. Результатами современных исследований доказано, что пектиновые вещества обладают структурой с ограниченной гибкостью, стабилизируемой гидрофобными между группами связями. Подобно целлюлозе, пектиновые вещества организованы в жесткие и рыхлые области 0. Структура пектина сахарной свеклы представляет собой чередование так называемых гладких или линейных участков и волокнистых или разветвленных фрагментов рисунок 1. Рисунок 1. Схематичное строение молекул пектина. Брамнозы, карбоксильные группы галактуроновой кислоты при этом частично зтерифицированы метанолом. Мономерные звенья гапактуронана содержат ацетильные группы в положениях С2 и СЗ, общее содержание которых достигает 4. Основная цепь разветвленных участков пектина представлена в виде рамногалактуронана, Брамнозильные остатки которого связаны с боковыми цепями нейтральных сахаров арабанов, галактанов и арабиногалактанов. Такое высокое содержание нейтральных сахаров, относительно малый размер молекул пектина и присутствие ацетильных эфирных групп обусловливает слабые желирующие свойства свекловичного пектина. Отличительная особенность пектина сахарной свеклы наличие в молекулах остатков феруловой кислоты. Феруловая кислота эфирно связана с арабанами и галактанами боковых цепочек пектина. Свекловичный пектин содержит до 0,6 Полагают, что обнаруженные в свекловичном пектине коричная и кумариновая кислоты снижают желирующую способность . Эти кислоты эфирно связывают полимеры клеточной стенки под действием экстрацеллюлярной пероксидазы, контролирующей растяжение клеток развивающегося растения. Образующиеся эфирные связи разрушаются только при достаточно жестких условиях экстрагирования пектиновых веществ, приводящих к их деградации. Основные физикохимические свойства пектиновых веществ определяются их принадлежностью к классу полисахаридов. Некоторые специфические особенности обусловлены высоким содержанием остатков галактуроновой кислоты.