Совершенствование технологии свекловичного пектина и методов его аналитического контроля

• Автор: Славгородский, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Строение молекул пектина.

1.1.1. Физикохимические свойства низкометоксилированных пектинов

1.1.2. Выделение и свойства свекловичного пекгина, особенности его строения

1.2. Методология исследования пектина.

1.3. Определение аналитических характеристик пектина и совершенствование методики оценки состояния карбоксильных групп
пектина.

1.4. Влияние способа очистки на физикохимические свойства пектина

1.5. Использование компьютерного моделирования процессов экстракции и очистки пектиновых веществ
1.6. Значение пектина как пищевой добавки.
1.7. Пектин как биологически активный компонент.
1.8. Использование пектина при стимуляции роста семян.
II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Определение аналитических характеристик пектина совместным кондукто и потенциометрическим титрованием
2.1.1. Определение содержания свободных и нейтрализованных
карбоксильных групп в пекгине.
2.1.2Определение содержания этерифицированных карбоксильных групп
в пектине.
2.1.3.Определение содержания ацетильных групп в пектине.
2.2. Кондиционирование ионообменных смол и пектина
2.3. Термический анализ.
2.4. ИКспсктроскопия препаратов галактуроновых кислот
2.5. Определение аминокислотного состава белков.
.
2.6. Атомноабсорбционная спектрофотометрия
2.7. Определение содержания сахара ГОСТ
2.8. Методика очистки свекловичного пектина ЫаЭДТА
2.9. Статистическая обработка полученных данных
Ш. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕК1ИНА.
3.1. Использование методов кондукто и потенциометрии для определения основных аналитических характеристик свекловичного пектина.
3.2. Применение электрохимических методов анализа для оценки содержания ацетильных групп и солевых форм свекловичного пектина
IV. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ НА СОСТ АВ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕКТИНА
4.1. Состав и свойства пектина, выделенного с использованием ЭДТА
4.2. Сорбционная очистка свекловичного пектина
4.3. Компьютерное моделирование взаимодействий в системе полигалактуроновая кислотаводаион кальция.
V. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕКТИНА В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
5.1. Неизотермическая дегидратации пектина и ее влияние на процесс выпечки хлеба.
5.2. Использование пектина в качестве стимулятора прорастания семян растений
VI. ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Нейтральные сахара в пектине входят в уплотненные области, так называемые разветвленные зоны пектина, в которых содержание галактуроновой кислоты невысоко. Разветвленные участки чередуются с линейными, состоящими только из галактуроновой кислоты. Соотношение разветвленных и гладких регионов широко варьирует в зависимости от типа растительной ткани и стадии развития [0]. С использованием специфических ферментов - гидролаз показано, что сильно разветвленные области рамногалактуронана РГ содержат длинные боковые цепочки сахаров на участках, состоящих примерно из галактуроновых кислот, прерывающихся блоками рамнозы, и некоторые из рамноз связаны в положении 0-4 с мостиком галактозы. В таблице 1 приведены различные варианты структурных элементов пектина, описанных в литературе [2, 3, 5]. Структура пектина зависит от вида растения [4], и в пределах этого вида пектин имеет различное строение в зависимости от стадии развития растения и типа клеточной ткани. Даже в пределах одного растения отсутствие РГ в ткани может компенсироваться наличием ксилогалактуронана (табл. I омогалактуроиап Протяженные гомогалактуронановые участки, прерывающиеся рамнозой. Степень и распределение метиловых эфиров. Степень и распределение ацетильных групп. Рамногалактуронан РГ-І Природа нейтральных сахаров, представленных в боковых цепях. Длина, тип сахара, степень насыщенности боковых цепей. Разветвление боковых цепей. Соотношение рамиоза: галактуроновая кислота. Уровень и распределение метальных и ацетильных эфиров. Рамногалактуронан РГ-И Консервативность структуры. Уровень уникальности сахаров типа О-Ме-ксилоза. Распределение нейтральных сахаров в боковых цепях. Число, тип и расположение уроновых кислот в боковых цепях. Соотношение РГ-И с другими молекулами растительной ткани. Ксилогалактуронан Количество ксилозы, длина ксилозных боковых цепей. Другие сахара (фукоза). Степень метилирования и ацетилирования. Состав и расположение боковых цепей. Арабинан Размер, количество и состав боковых цепей. Другие полимеры, сцепленные с арабинаном. Араби погалактап I Размер, соотношение арабинозы и галактозы и другие сахара в боковых цепях. Вид связей. Распределение и соотношение вне боковых цепей. Содержание белков. Сцепление с другими пектинами. Апиогалактуронан Количество амилоз. Протяженность амилозной цепи. Метальный эфир. Распределение и связывание вне боковых цепей. Гомогалактуронаи. Большинство промышленно получаемых пектинов различаются по структуре, и эти различия связаны со степенью этерификации в положении С-6 и распределением сложноэфирных фрагментов в молекуле гомогалактуронана [2]. Распределение метоксильных групп достаточно сложное и изменяется на различных участках макромолекулы. Их распределение на главной цепи может сильно варьировать, приводя к существенным различиям физических свойств. В молекуле распределение этерифицированных карбоксильных групп может варьировать достаточно случайным образом и располагаться в виде блоков в цепи галактуроновой кислоты [8]. Предполагается, что полностью этерифицированные гомогалактуронаны образуются на начальных этапах биосинтеза, а затем под действием метилэстераз или условий экстракции при выделении пектин деэтерифицируется [0, 1,]. Рамногалактуронан. Рамногалактуронанами называются пектиновые молекулы, обогащенные рамнозой и галактуроновыми кислотами, цепи которых содержат рамнозильные молекулы в положении а-(1—>2) и а-(1 —>4) галактуронозильные остатки длиной 0. РГ-1. Размер РГ-1 зависит от растительной ткани и условий выращивания. В специальных условиях гидролиза был выделен РГ-1, ацетилированный в положении О-З галактуроновой кислотой. Ацетилирование может иметь место в положении 0-2. Рамногалактуронан, полученный в “мягких” режимах экстракции, всегда содержит незначительное количество рамнозы и галактуроновой кислоты в соотношении примерно 0,:1. Попытки обнаружить места, где к одному остатку галактуроновой кислоты прикреплялись бы два остатка рамнозы, не дали результатов. В зависимости от происхождения растительной ткани от до % рамнозы связаны с боковыми цепями в положении О-З или 0-4.