Исследование аналитических характеристик пектиновых веществ, выделенных из плодов косточковых культур

Определение содержания уронидной составляющей в образцах пектина исследуемых сортов алычи представлено на рисунке 3.

1
. Жемчужина, 2. Риони, 3. Десертная, 4. Подарок Сад Гиганту, 5. Кубанская комета, 6. Гек, 7. Обильная, 8. Путешественница, 9. Глобус, 10. Дынная, 11. Кремень, 12. Аштаракская № 2, 13. Неберджайская ранняя
Рисунок 3 – Содержание уронидной составляющей в плодах разных

сортов алычи

Такие свойства ПВ, как растворимость, студнеобразующая способность, комплексообразование в значительной степени определяются, соотношением в их молекулах свободных и этерифицированных карбоксильных групп, т. е. степенью этерификации. Эти данные представлены на рисунке 4.

Исследованиями установлено, что степень этерификации пектина полученного из плодов алычи колеблется от 88,4 до 94,2 %, что может определить механизм студнеобразования. Это говорит о том, что пектин, имеющий такую степень этерификации выделенный из плодов алычи, обладает повышенными студнеобразующими свойствами, и подтверждается невысоким содержанием ацетильных групп, которые по сортам алычи изменяются в пре-

Р
исунок 4 – Степень этерификации ПВ плодов алычи разных сортов

Рисунок 5 – Содержание ацетильной составляющей ПВ в плодах алычи

разных сортов

влияние на студнеобразование оказывает наличие и величина метоксильных групп. Известно, что чем выше содержание химически активных метоксильных групп, тем лучше идет процесс студнеобразования. В данном случае величина метоксильной составляющей колеблется от 7,34 (сорт Кубанская комета) до 13,24 % (сорт Дынная) (рисунок 6). Следовательно, при невысоких

Рисунок 6 – Содержание метоксильной составляющей ПВ в плодах

алычиразных сортов
показателях ацетильной составляющей и высокой метоксильной, пектин из плодов алычи должен обладать хорошей студнеобразующей способностью.

Одним из важнейших свойств ПВ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых и радиоактивных металлов (рисунок 7).

Рисунок 7 – Комплексообразующая способность ПВ плодов алычи

разных сортов мг Рв²⁺/г пектина
Комплексообразующая способность ПВ плодов алычи различается посрокам созревания. Самой высокой комплексообразующей способностью обладают ПВ плодов алычи позднего срока созревания – 106,33 мг Рв²⁺/г пектина; самой низкой – сорта алычи раннего срока созревания – 72,16 мг Рв²⁺/г пектина. Сорта алычи промежуточного срока созревания по этому показателю занимают среднее положение – 93,75 мг Рв²⁺/г пектина.

Известно, что комплексообразующая способность зависит от количества свободных карбоксильных групп, количество которых у плодов алычи колеблется от 3,0 до 5,8 % что подтверждается экспериментальными данными.

Таким образом, исследованиями установлено, что качественные характеристики ПВ культур косточковых плодов различаются в зависимости от сорта и обладают средней компелксообразующей способностью.

Данные полученные при определении аналитических характеристик ПВ были подвергнуты математической обработке, для уточнения их влияния на комплексообразующие способности пектина.

Статистическая обработка полученных данных показала, что на величину комплексообразования в основном влияет степень этерификации и количество свободных карбоксильных групп в молекуле пектина.

При увеличении степени этерификации ПВ снижается величина комплексообразования. Количество свободных карбоксильных групп выше 5,0 % значительно увеличивает комплексообразующую способность ПВ получаемых из исследуемых плодов алычи.

Для формализации зависимости комплексообразования от исследуемых показателей рассмотрено несколько вариантов их сочетания. Из всех рассмотренных вариантов была выбрана адекватная модель зависимости комплексообразования (y) от исследуемых показателей (X_i) с коэффициентом множественной детерминации R²=(0,88).

Множественное регрессивное уравнение имеет вид:

где х₁ – общее количество карбоксильных групп

х₂ – количество свободных карбоксильных групп

х₃ – количество метоксильных групп

х₄ – количество этерифицированных карбоксильных групп

х₅ – количество ацетильных групп

В модели комплексообразующего фактора отмечено наибольшее влияние на него количества общих карбоксильных групп (они оказывают косвенное влияние на что указывает знак минус), и количество свободных карбоксильных групп. Влияние количества ацетильных групп и метоксильных групп невелико, они не дают возможность условно характеризовать величину комплексообразования.

Таким образом, результаты исследований показывают, что сортовые особенности плодов алычи оказывают влияние не только на аналитические характеристики ПВ, но и на их комплексообразующие свойства. Однако эти колебания не превышают определенных пределов, поэтому, на наш взгляд, возможно использование в переработке сортосмеси алычи. Протопектин в процессе проведения автогидролиза легко переходит в растворимый пектин, тем самым повышая функциональность получаемых продуктов.

Основным критерием разрабатываемых напитков являлось содержание в них ПВ не менее 20 % от суточной дозы (согласно требованиям, предъявляемым к функциональным продуктам) и снижение калорийности, за счет введения сахарозаменителей. С учетом этого, по каждому продукту проводили расчет рецептур (таблица 6).

Таблица 6 – Рецептура функциональных напитков из плодов сливы и абрикоса

Наименование напитков	Рецептура на 1 т готового продукта, кг			Содержание в пюре, %
	пюре после гидролиза	сахар	ксилит	РСВ	ПВ
Абрикосовый	500	45	50	12	0,5
Сливовый	560	46	51	12	0,5

В состав рецептур входило пюре из плодов косточковых культур, сахарный сироп, и при недостатке ПВ пектиновый экстракт из косточковых пло-

дов. Для получения напитков из исследованных сортов абрикоса и сливы было получено пюре по традиционной технологии с дополнительным проведением гидролиза-экстрагирования в течение 2 часов и использованием в качестве гидролизующего агента лимонной кислоты с целью повышения содержания ПВ в готовом продукте. Были определены его показатели качества.

На основе полученного пюре были приготовлены напитки функционального назначения. В напитках определяли показатели качества.

Напитки имели гармоничный вкус, ярко выраженный аромат используемых плодов однородную, нерасслаивающуюся консистенцию, характерную для соков с мякотью. Напитки предназначены для широкого круга населения. Снижение калорийности составляет 18 ккал на 100 г напитка.

Для получения десертных низкокалорийных пектиносодержащих соусов функционального назначения предназначенных для людей больных сахарным диабетом использовали алычовое и яблочное пюре.

В рецептуру входили: алычовое и яблочное пюре, заменители сахара и ароматизаторы, таблица 7. При выработке пюре из алычи садовой критериями оценки служили выход, органолептическая оценка, повышенное содержание ПВ в продукте, которое увеличивали, применяя автогидролиз (2 часа, t 90 °С) и снижение калорийности.

Таблица 7 – Рецептуры десертных низкокалорийных пектиносодержащих фруктовых соусов

На основании выполненных исследований была разработана рецептура приправы «Алычовая острая», которая включает: пюре алычовое, сухой красный горький перец, соль, сахар, чеснок, кориандр и лесные орехи. На данную приправу получен патент РФ на изобретение № 2342855.

Рецептура приправы представлена в таблице 8.

Таблица 8 – Рецептура приправы «Алычовая острая» (на 1000 кг)

Приправа «Алычовая острая» при дегустационной оценке получила высокую оценку. Она имеет приятный кисло-сладкий острый вкус алычи, с легким ароматом кориандра и рекомендуется для широких слоев населения. На приправу разработана техническая документация и выработана промышленная партия.

Качество всех образцов приправы «Алычовая острая», упакованных в разную тару практически не изменилось, как по органолептическим, так и по физико-химическим показателям. После года хранения сохраняемость показателей колебалась от 93 до 98 %. Следовательно, для расфасовки приправы «Алычовая острая» возможно применение любой из видов исследуемой тары.

1. Определен биохимический состав плодов косточковых культур (алычи садовой, слив и абрикоса) и фракционный состав извлеченных из них ПВ. Установлено, что характер изменения общего содержания ПВ в плодах косточковых культур зависит от вида культуры и сортовой принадлежности. Определено, что сумма ПВ содержащихся в плодах косточковых культур колеблется в пределах от 5,55 до 12,28 %. Выявлено, что в плодах косточковых культур наблюдается преобладание растворимого пектина над протопектином от 8 до 50 %, в среднем на 28,50 %.

2. В процессе исследований разработаны технологические параметры гидролиза-экстрагирования плодов косточковых культур при получении пектинового экстракта и чистого пектина для определения его качественных показателей путем аналитических исследований. Установлено, что эффективным гидролизующим агентом для получения пектинопродуктов из плодов алычи садовой является питьевая вода, а из плодов сливы и абрикоса – лимонная кислота. Разработана технология получения пектинового экстракта и пектина из плодов косточковых культур. Доказано, что для получения функциональных продуктов питания из плодов алычи нецелесообразно выделение чистого пектина или пектинового экстракта. эффективнее использование технологических приемов для повышения ПВ в продукте перерработки.

3. Впервые определены аналитические характеристики ПВ, выделенных из плодов алычи различных сортов и установлены их особенности, а также влияние аналитических характеристик на комплексообразующую способность пектинов.

4. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны технологии и рецептуры получения пектинопродуктов из плодов косточковых культур: напитков из плодов сливы и абрикоса функционального назначения, фруктовые низкокалорийные десертные соусы из плодов алычи и острая приправа из плодов алычи садовой. На приправу «Алычовая острая» получен патент РФ на изобретение № 2342855.

5. Проведена сравнительная оценка разных средств упаковки для приправы «Алычовая острая». Установлено, что существенных отклонений по основным показателям качества (массовой доле сухих веществ, титруемых кислот, углеводов, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, комплексообразующей способности) в течение одного года хранения не обнаружено, следовательно, данный продукт рекомендуется хранить в стеклянной и пластиковой таре, разрешенной для применения в пищевой промышленности в течение года.

6. Расширена область использования плодов косточковых культур (сливы, абрикоса и алычи садовой) в технологии функциональных продуктов питания. На продукты, полученные из плодов косточковых культур разработана техническая документация: «Напиток абрикосовый функционального назначения» ТУ 9169-130-0493202-09, «Напиток сливовый функционального назначения» ТУ 9169-131-0493202-09, «Десертный соус на основе алычи функционального назначения» ТУ 916323-129-0493202-09, приправа «Алычевая острая» ТУ 916323-047-0493202-06. Новые продукты питания, полученные из плодов косточковых культур, рекомендованы для расширения ассортимента продуктов функционального назначения, для массового потребления и для больных сахарным диабетом.

7. Результаты исследований по разработке технологий и рецептур функциональных продуктов питания из плодов косточковых культур апробированы при выработке опытно-промышленных партий пектиносодержащих продуктов питания функционального назначения в учебно-инновационном комплексе «Технолог» КубГАУ и ЧП «Беречетов».

1. 
   Пектиновые вещества косточковых плодов / Арутюнова Г.Ю., Соболь И.В., Родионова Л.Я. // Монография. Майкоп, 2006. – 136 с.
   
2. 
   Арутюнова Г.Ю. Влияние параметров гидролиза на выход пектиновых веществ из плодов алычи / Г.Ю. Арутюнова // Матер. I Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса». Краснодар, КубГАУ, 2007. – С. 145–146.
   
3. 
   Арутюнова Г.Ю. Влияние сорта алычи на ее химический состав/ Н.А. Панченко, Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова // Матер. I Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар, КубГАУ, 2007. – С. 202–203.
   
4. 
   Арутюнова Г.Ю. Кинетика пектиновых веществ в плодах алычи садовой / Г.Ю. Арутюнова // Матер. ХI Всерос. науч.-практич. конф. «Образование–наука–технологии», Майкоп, МГТУ, 2007. – С. 14–15.
   
5. 
   Арутюнова Г.Ю. Влияние времени гидролиза на выход пектиновых веществ / Г.Ю. Арутюнова // Матер. ХI Всерос. науч.-практич. конф. «Образование–наука–технологии», Майкоп, МГТУ, 2007. – С. 15.
   
6. 
   Арутюнова Г.Ю. Биохимическая оценка плодов алычи / Арутюнова Г.Ю., Л.Я. Родионова, И.В. Соболь // Новые технологии. Майкоп, 2007. – С. 44–49.
   
7. 
   Арутюнова Г.Ю. Функциональные пищевые изделия на основе косточковых плодов / Г.Ю. Арутюнова Г.Ю., Л.Я. Родионова // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 39–41.
   
8. 
   Арутюнова Г.Ю. Фракционный состав пектиновых веществ айвы и дикорастущего сырья / Г.Ю. Арутюнова, Л.В. Донченко, С.Н. Едыгова, Т.Б. Колотий // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 118–119.
   
9. 
   Арутюнова Г.Ю. Функциональные напитки на основе дикорастущего сырья, алычи и айвы. / Г.Ю. Арутюнова, Л.В. Донченко, С.Н. Едыгова, Т.Б. Колотий // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 119.
   
10. 
    Арутюнова Г.Ю. Спиртоосождаемые пектиновые вещества и их степень этерификации в плодах алычи садовой / Г.Ю. Арутюнова, Л.Я Родионова // Матер. XI Всерос. науч. - практич. конф. «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», Майкоп, МГТУ, 2008. – С. 138–139.
    
11. 
    Арутюнова Г.Ю. Аналитические характеристики пектиновых веществ, выделенных из плодов алычи/ Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова, И.В. Соболь // Матер. международной науч.-практич. конф. «Функциональные продукты питания» Краснодар, КубГАУ, 2009. – С. 247–251.
    
12. 
    Арутюнова Г.Ю. Студнеобразующие и комплексообразующие свойства пектинов алычи/ Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова, М.И. Стальная // Новые технологии. Майкоп, 2009. – С. 11–13.
    

14. Пат. Российская Федерция, RU 2342855 С2 №2342855. Приправа «Алычевая острая» / Арутюнова Г.Ю., Донченко Л.В., Родионова Л.Я., Соболь И.В. - №2006134418/13; заявл. 10.04.2008; опубл. 10.01.2009 Бюл. №13 – 9 с.