Разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура

• Автор: Екутеч, Руслан Измаилович
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНОИНФОРМАЦИОННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

IЛ Морфологическая и биохимическая характеристики топинам бура

1.2 Инулин, химическая структура и применение

1.3 Анализ существующих способов получения инулина

1.4 Использование топинамбура при производстве продуктов пи

тан и я

1.5 Виды пищевых волокон

1.6 Свойства пищевых волокон

1.7 Использование пищевых волокон в производстве продуктов
питания функционального назначения
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАТ 1ИЙ
2.1 Объекты исследований
2.2 Методы исследований
2.2.1 Методы определения химического сос тава топинамбура
2.2.2 Методы определения химического состава продуктов инулина, пищевых волокон и инулинсодсржащсго концентрата
2.3 Математическое планирование эксперимента и статистическая обработка полученных данных
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Обоснование выбора сорта топинамбура в качестве перспек
тивпого сырья для получения физиологически ценных продуктов
3.2 Выбор и обоснование способа хранения и разработка рекомендаций по рациональной переработке клубней топинамбура и зависимости от срока хранения
3.3 Выбор и обоснование экстрагента
3.4 Оптимизация технологических режимов процесса
экстрагирования инулина из клубней топинамбура
3.4 Оптимизация технологических режимов процесса экстрагирования инулина из клубней топинамбура
3.5 Разработка технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура
3.5.1 Общие требования к разработке технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура
3.5.2 Разработка технологии получения концентрированного и пул и н содержаще го экстракта
3.5.3 Получение инулина из концентрированного инулинсодержащего экстракта
3.5.4 Разработка технологии получения пищевых волокон из жома топинамбура
3.6 Исследование качества и безопасности разработанных пищевых продуктов
3.6.1 Органолептическая оценка
3.6.2 Изучение химического состава разработанных продуктов на основе топинамбура
3.7 Определение допустимых сроков хранения концентрированного инулинсодержащего экстракта и пищевых волокон из клубней то 2 пинамбура
4 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ
4.1 Расчет экономической эффективности от внедрения разработанной технологии
4.2 Промышленная апробация разработанной технологии получения инулина и пищевых волокон из клубней топинамбура
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Витамин тиамин называют антиневригным. Суточная потребность в нормальных условия в нем 2 мг, но при нервно-психическом, физическом напряжении, при беременности - может достигать до 5 мг []. Разнообразный состав биологически активных веществ делает растение (топинамбур) незаменимым в приготовлении лекарственных средств высокой эффективности, в диетическом питании. Среди других овощей прежде всего его выделяет, высокое содержание (особенно в клубнях), инулина - до %. Количество которого зависит от сорта, условий произрастания и способов хранения растения [4]. Смеси коротких цепочек из фруктозы и глюкозы представляют собой фруктоолигосахариды. Они утилизируются большим количеством штаммов бифидобактерий и некоторыми культурами лактобактерий []. Их употреблении ведет к нормализации микробного статуса в кишечнике, с увеличением адсорбции ионов магния и кальция из кишечника. Фруктоолигосахариды могут быть рекомендованы людям которые страдают сахарным диабетом или ожирением, так как они обладают низкой калорийностью []. Непременной составной частью клубней топинамбура является фруктоза. Она образуется в результате биохимических процессов, происходящих в клубнях и корнях из инулина. Фруктоза - диетический сахар, способный участвовать в тех же обменах, что и глюкоза, замещая ее при абсолютной или относительной нехватки инсулина []. Лечебные свойства определяются и наличием в топинамбуре пектиновых веществ (составляющих до % от массы сухого вещества). Пектин представляет собой высокомолекулярный углевод, который является составной частью мембраны клетки и межклеточного вещество растений []. Он обладает студнеобразующими и адсорбирующими свойствами. Этот биополимер плохо усваивается в кишечнике, но хорошо адсорбирует на своей поверхности и выводит из организма ядовитые вещества, тяжелые металлы, радионуклиды, холестерин и триглицириды, которые являются основными виновниками развития атеросклероза и желчнокаменной болезни []. Мощный лечебный и профилактический эффект клубней топинамбура определяется уникальным биохимическим составом. В связи с тем, что топинамбур отличается высокими лечебными, диетическими и питательными свойствами, он служит сырьем для получения продуктов обширно применяемых в медицине и пищевой промышленности []. Инулин (С6 Ню )п - это органическое вещество из группы полисахаридов растительного происхождения, который начинается а-Э-глюкопиранозным остатком (глюкозой), как в сахарозе и состоит из остатков Э-фруктофуранозы (фруктозы), связанных р-1,2-связями [1]. Молекула инулина, представляющая собой полифруктозан, содержащий, как правило, до - остатков фруктозы в фуранозной форме и один остаток глюкозы. Inula helenium) немецким ученым Розе в г. В г. Томпсон назвал выделенное вещество инулином [8]. Эти события послужили толчком к систематическому исследованию фруктанов, которое продолжается и в настоящее время. Полифруктозаны образуются путем удлинения молекулы сахарозы за счет последовательного присоединения фруктозных остатков. В растительных экстрактах вместе с полифруктозанами присутствуют структурно близкие к ним олигосахариды с более короткой цепыо. Молекулы фруктанов и олигосахаридов обычно заканчиваются остатком сахарозы [0]. Р -(2,1), так и р-(2,6)-связи. Эти соединения отличаются по химическим свойствам и строению. Наиболее полно изучен инулин, выделяемый из клубней цикория и топинамбура (земляной груши), у которых на его долю приходится до % сырого веса. Инулин у этих растений присутствует также в коллоидном состоянии в тканях стебля, тогда как в их листьях, содержащих сахарозу и крахмал, инулин отсутствует [5]. Инулин мало растворим в холодной воде, но легко растворим в горячей, гигроскопичен,. Молекулярная масса — Да. Имеет сладкий вкус. При гидролизе под действием кислот и фермента инулазы образует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы. Инулин, как и промежуточные продукты его ферментативного расщепления — ииулиды, не обладает восстанавливающими свойствами []. Молекула инулина представлена на рисунке I.