Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Научные основы и технологические аспекты комплексной переработки фитомассы амаранта для получения пектиновых веществ и белковых изолятов

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Научные основы и технологические аспекты комплексной переработки фитомассы амаранта для получения пектиновых веществ и белковых изолятов"

На правах рукописи

РГБ ОД - 3 ЯНВ 2000

МИНЗАНОВА Салима Тахиятулловна

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФИТОМАССЫ АМАРАНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ И БЕЛКОВЫХ ИЗОЛЯТОВ

03.00.23 — Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 2000

Работа выполнена в лаборатории химии возобновляемого природного сырья Ордена Трудового Красного Знамени Института органической и физической химии имени А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор химических наук, профессор Миронов В.Ф.

кандидат биологических наук Соснина H.A.

доктор технических наук, профессор Решетник O.A. доктор биологических наук, профессор Винтер В.Г.

Казанский Институт биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук

Зашита состоится 9 " Н0<АЬрА- 2000 г. в ч на заседании диссертационного совета Д 063.37.05 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан " " ¿У<7"Л^рЯ? 2000 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

¡\2 48.p л ехч1 О Г)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Глобальными проблемами современности являются экологи-кая и продовольственная. Решение продовольственной проблемы невозможно создания хорошей кормовой базы, в связи с чем в последние годы большое 1мание уделяется интродукции высокобелковых культур, к числу которых от-:ится и нетрадиционная культура амарант, отличающаяся высокими адаптаци-шми возможностями и приростом биомассы в климатических условиях Рос-I. Пищевая ценность белка амаранта в сравнении с "идеальным" белком ФАО [а основании аминограмм очень высока и по сумме незаменимых аминокис-• составляет 75 %. Высокое содержание белка (в среднем 20 %), наличие :кольких классов практически полезных веществ, в том числе и пектинов, де-эт культуру амаранта перспективным воспроизводимым растительным сырьем, терес исследователей к культуре амарант!,' 'как источнику получения пектино-< веществ, объясняется способностью пектинов снижать накопление радио-слидов в организме и декорпорировать тяжелые металлы. В условиях постоян-нарастающего ухудшения экологической обстановки производство специаль-х веществ, обладающих защитным, диетическим и лечебно-профилактическим [ствием весьма актуально. Благодаря природному происхождению и уникаль-м свойствам пектин и пектинопродукты, не имеющие полноценных замените-1, завоевали прочное место в современной технологии пищевой промышлен-;ти и некоторых областях медицины. Однако современная отечественная про-шленность испытывает серьезные затруднения с производством этого продук-

На основании изложенных выше фактов очевидна целесообразность про-ения исследований по комплексной переработке амаранта, разработке эффек-1ных технологий извлечения пектина и белковых изолятов, изучению свойств 1ученных продуктов.

Цель работы: научное обоснование комплексной переработки фитомассы фанта и разработка технологичных способов получения пектиновых веществ и [ковых изолятов.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие ювные задачи: разработка и научное обоснование схемы комплексной перера--ки амаранта; исследование процесса гидролиза—экстракции пектиновых ве-ств и белковых изолятов амаранта; изучение физико-химических и качествен-х показателей пектиновых веществ амаранта; усовершенствование и интенси-кация процессов получения пектина с использованием новых технологических 1емов воздействия на растительное сырье, а также новых гидролизующих реа-[тов; разработка метода осаждения белков молочной сыворотки с использова-

нием комплексообразователей полисахаридной природы — пектинов амаран практическая реализация работ.

Научная новизна работы. Разработана научно обоснованная схема комгик сной переработки травы амаранта для получения биополимеров: пектиновых 1 ществ и белковых изолятов. Впервые проведены экспериментальные исследо] ния, на основе которых разработаны способы получения пектиновых вещестЕ белковых изолятов из высушенной травы амаранта в лабораторных условиях массообменном аппарате противоточного действия. Изучены физико-химическ свойства полученных продуктов.

Впервые разработан технологичный способ получения пектиновых вещее амаранта с использованием механо-акустической обработки в роторно-пулы ционном аппарате (РПА). Исследована зависимость степени извлечения пей новых веществ от технологических параметров процесса экстракции. Показа возможность использования в качестве гидролизующих агентов молочной сые ротки И дикарбоновых кислот, позволяющих исключить непищевые реагенты технолотческой цепочки процесса получения пектина. Впервые предяоже технология осаждения белков молочной сыворотки пектиновыми вещества] амаранта и установлены оптимальные режимы процесса.

Практическая значимость. Разработаны способы получения пектина из ф томассы амаранта (патенты № 2101294, 2119497) и белка (№ 2134991), в том 41 ле в массообменном аппарате противоточного действия, увеличивающие вых конечных продуктов на 20-25 %. Разработаны способы получения пектина в РГ с использованием различных экстрагентов на стадии гидролиза—экстракц (патент № 2123266, положит, реш. по заявке № 98-11224 29). Разработан спос обработки молочной сыворотки (патент № 2134992). На Казанском химик фармацевтическом производственном объединении наработана опытно-промьи ленная партия концентрата пектина. Результаты экспериментальных исследо: ний явились научной основой для разработки проекта технических условий траву амаранта, на пектин, проекта опытно-промышленного регламента на пе тин. Получены опытные партии печенья с пектином, соответствующие требо! ниям ГОСТ 24901. Исследовано влияние пектиново-белковых и белковых гидр лизатов амаранта в качестве кормовой добавки на рост и функциональное с стояние ремонтного молодняка кур на базе птицефабрики "Юбилейная" Ла шевского района.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на ежегодных конф ренциях ИОФХ им. А.Е.Арбузова КНЦ РАН (1995-2000), научно-практичсск конференции "Амарант и люпин — источники новых пищевых и диетических щ дуктов" (Санкт-Петербург, 1996), II Международном симпозиуме "Новые и не радиционные растения и перспективы их практического использования" (Пущш 1997), Межрегиональной научно-практической конференции "Пищевая промы

-4-

ленность - 2000" (Казань, 1998), Всероссийской конференции "Продукты питания, пищевые добавки, упаковка: экология производства и переработка отходов" (Москва, 1998), IV Научно-технической конференции стран СНГ "'Процессы и оборудование экологических производств" (Волгоград, 1998), I Всероссийской конференции "Химия и технология растительных веществ" (Сыктывкар, 2000).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы (195 ссылок) и 7 приложений, подтверждающих практическую значимость полученных результатов. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 27 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Экспериментальная часть. Объекты и методы исследований. Схема проведения экспериментальных работ показана на рис. 1. Технологический процесс экстракции пектиновых веществ и белковых изолятов из амаранта проведен в стеклянном реакторе производства Чехии "SIMAX", в массообмен-ном аппарате, разработанном научно-производственным предприятием "ЭПАТ"; в роторно-пульсационном аппарате (РПА) — "S-Эмульгаторе", разработанном фирмой "Форсат-F" Республики Татарстан. Ультрафильтрация проведена на автоматизированной ультрафильтрационной установке АУФ-О.б через модули с полыми волокнами с границей фильтрации 100, 50, 15 и 5 кДа. Отделение экстракта от твердой фазы осуществляли на центрифуге Т-52 осади-тельного типа (Венгрия).

Объектами исследований являлись: фитомасса амаранта и продукты ее комплексной переработки: пектиновые вещества и белковые изоляты, пектин производства фирмы "Herbstreit & Fox KG" и молочная сыворотка.

При проведении качественных и количественных анализов полученных продуктов были использованы хроматография, спектрофотометрия, ИК спектроскопия. Определение степени этерификации, массовой доли влаги, жели-рующей способности проводилось в соответствии с ГОСТ 29186. Молекулярная масса определялась методами вискозиметрии и гель-хроматографии. Содержание белковых веществ в исследуемых образцах определялось по методам Лоури и Кьельдаля. Перевариваемость корма определялась в соответствии с ГОСТ 24230. Градиент скорости (Аса) между ротором и статором РПА определялся по известной формуле Дш = (сор - <вс)/5 м/с-м (сар — линейная скорость вращения ротора; сос = 0 — скорость вращения статора (неподвижен); 5 — величина зазора между статором и ротором).

Рис. 1. Схема проведения эксперимента.

(Условные обозначения: 1 — температура,°С; 2 — время, мин; 3 — скорость вращения ротора, с-1; 4 — гидромодуль; 5 — рН; 6 — частота циклов в мин; 7 — количество пектина, %; 8 — органолептические показатели; 9 — физико-химические показатели; 10 — микробиологические показатели).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Комплексная переработка травы амаранта. Показана возможность комплексной переработки травы амаранта для получения низкомолекулярных физиологически активных соединений и высокомолекулярных веществ — пектинов и белковых изолятов в одной технологической цепочке, которая включает первона-

чальную водно-спиртовую экстракцию рутина (метод разработан в ИОФХ им. А. Е.Арбузова КНЦ РАН) и последующую экстракцию пектинов и белков из жома. Особенностью этой схемы является возможность последовательной экстракции пектинов и белков.

Разработка способа получения белковых гидролизатов и изолятов амаранта. Изучен и установлен компонентный состав белков растения амарант: проламины

— (1-1,5 %); альбумины — (2-4 %); глютеины — (4-5 %); глобулины — (6-8 %). Подобраны оптимальные условия экстракции белков: рН гидролизующей среды

— 8,5-12,4; температура 45-50 °С, продолжительность экстракции 20-40 минут, гидромодуль 1 : 8-5-10. Установлено, что наибольшая степень извлечения белковых веществ (90-95 %) достигается при рН 8,5-10,4 (рис. 2). Следует отметить, что рекомендуемая продолжительность гидролиза 20 минут, так как при более длительном гидролизе извлекаются балластные вещества, ухудшающие питательную ценность белков. Также были отработаны условия осаждения белков в зависимости от значений рН и температуры (рис. 3). На основании предварительных исследований разработан способ получения белковых препаратов: жом амаранта после выделения низкомолекулярных соединений и пектиновых веществ обрабатывали щелочью (раствором КОН при рН 8,9) и выдерживали при перемешивании 0,5 ч при 45°С. Экстракт центрифугированием отделяли от жома, добавляли уксусную кислоту до рН 3,9-4,0 и подвергали тепловой обработке в течение 0,5 ч при 55°С. Выпавший осадок отделяли, промывали этанолом и высушивали.

Полученные белковые препараты характеризуются высоким содержанием незаменимых аминокислот, особенно лизина (табл. 1).

Таблица 1.

Аминокислотный состав белка амаранта

аминокислоты содержание аминокислот, % литературные данные, % рекомендации ФАО, %

изолейцин 3,15 - 3,20 3,49 - 4,47 3,7

лейцин 4,8 - 5,2 5,56 - 7,08 5,6

лизин 5,9 -6,5 4,27 - 5,75 7,5

цистеин + метионин — — 3,4

фенилаланин + тирозин — 4,52 - 6,63 3,4'

треонин 2,19 - 4,0 2,89 - 4,65 4,4

триптофан 0,5 - 1,5 0,96 - 1,89 0,46

валин 3,02 -4,2 3,02 - 4,64 4,1

Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности использования растений рода Amciranthus cruentas в качестве сырья для получения растительного белка.

Рис. 2. Кривая извлечения белков из сухой измельченной травы амаранта в зависимости от рН.

2

4 6 7 8 10 12 13 14

рН

10»1

о

Рис. 3. Кривые осаждения белКов амаранта в зависимости от рН и температуры: 1 — 70°С, 2 - 60°С, 3 - 50-55°С.

1 1,5 1,8 2,2 3 4 рН

6

С целью усовершенствования процесса и увеличения выхода белка был разработан способ его извлечения из фитомассы амаранта в противоточном мас-сообменном аппарате НПП "ЭПАТ". В качестве источника сырья использованы высушенная трава амаранта, а также жом, полученный после водно-этанольной обработки. В ходе ряда экспериментов установлены оптимальные параметры процесса гидролиза—экстракции белка: гидромодуль 1 : 8-^10, 35-45°С, рН 8,510,0, продолжительность обработки не более 30 мин, рН осаждения белка уксусной кислотой 3,9-4,0 (табл. 2).

С целью интенсификации процессов получения белковых и белково-пектиновых гидролизатов проведена серия экспериментов в РПА и оптимизированы технологические параметры. Обработка растительного сырья проводилась в режиме скорости вращения ротора 50-66,6 с"1 в условиях воздействия на травяную смесь резонансных колебаний ротора и статора при гидромодуле 1 : 5-И 5 в течение 1-4 минут при 45°С. Получен продукт, который можно использовать в качестве кормовой добавки в виде смеси или в отдельности, разделив на жидкие и твердые фракции. Установлено, что полученные экстракты обладают высокой биологической ценностью и перевариваемостью (95,2-97,5 %).

Следует отметить, что использование РПА позволяет интенсифицировать обработку амаранта, повысить однородность полученного продукта и его питательную ценность за счет увеличения в кормовой смеси экстрагируемых биологически активных веществ.

1аолица I

Влияние условий экстракции на степень извлечения и качество белка амаранта

Условия экстракции и осаждения белка Массовая доля белка, % сухих веществ Содержание усвояемого лизина, в % к навеске изолята Степень экстракции, в % к исходному белку

Т, °С рНэкстракиии» №ОН„п„,,„Й гидромодуль 1, мин. РНосаждения» CHiCOOH110„,„„

1 35 8,5 1 : 8 20 3,9 75,4 6,0 80,5

2 40 9,0 1 : 9 30 4,2 85,8 8,8 96,2

3 45 10,0 1 МО 40 4,5 84,8 8,5 95,4

4 30 8,0 1 : 7 30 4,2 69,4 6,4 70,3

, 5 55 12,5 1 : 15 30 4,2 60,3 6,4 70,4

6 40 9,0 1 : 9 30 3,0 52,2 6,3 80,3

7 40 9,0 1 : 9 30 5,0 45,4 5,6 70,1

8 40 9,0 1 : 9 10 4,2 40,4 5,5 60,2

9 40 9,0 1 : 9 60 4,2 45,4 5,1 65,4

10* 28-30 0,05 %-ный р-р NaOH 1 : 10 20-30 4,7-5,2 96,2 78,5

* семена чечевицы

Подготовка травы амаранта (промывка, измельчение, сушка)

I

водно-этанольная экстракция (70 %-ньш раствор)

РУТИН

Экстракт рутина

фильтрация

молочная сыворотка 0,25-0,5 % раствор щавелевой кислоты водный раствор ферментов

Жом*

экстракция

Пектиновый гидролнзат

концентрирование ультрафнльтрацией иупаривапием

Пе1ст11повый экстракт центрифугирование

!

Жом**

нейтрализация водным раствором щелочи или соды

экстракция

ПЕКТИН

БЕЛОК

сушка

очистка + сушка

Пектиновый концентрат

Белковый экстракт

экстракция раствором щелочи

фильтрация

Белково-пектиновын гидролнзат

Жом***

риг» Л русшо 1'лх(пп1п'г1ты прплпо^лтк'н О\/улй тпяш-л ямяпянтя

На основании проведенных исследований предлагается схема комплексной переработки травы амаранта, представленная на рис. 4. При этом увеличивается глубина переработки исходного сырья, снижаются удельные затраты и повышается рентабельность процесса в целом.

2. Исследование особенностей процесса получения пектиновых веществ ама-1аита. Принципиальная схема получения пектиновых веществ амаранта после тредварительной водно-этанольной обработки включает стадии гидролиза-жстракции, центрифугирования, фильтрования и концентрирования экстракта, каждения и сушки конечного продукта. Наиболее важной является стадия гид-юлиза — экстракции, эффективность которой зависит от природы экстрагента и •ехнологических параметров: температуры, продолжительности обработки, гид-юмодуля и рН реакционной среды. Проведена серия экспериментов с использо->анием щавелевой кислоты,ферментных препаратов целлюлолитического (целло-1иридин) и пектолитического (пектофоет1/дин) действия. Установлено, что тех-юлогически наиболее приемлемым представляется использование щавелевой :ислоты; ферментативный гидролиз, являющийся альтернативой традиционному ;ислотному по выходу и показателям пектина, менее целесообразен из-за высо-;ой цены ферментов.

Для-оптимизации процесса экстракции амаранта 0,25-0,5 % раствором ща-елевой кислоты, проведена серия экспериментов (табл. 3).

Таблица 3.

Способы выделения пектина из травы амаранта кислотной экстракцией

экстракция (гидролизу-ющий агент) условия экстракции характеристики степень экстракции, %

Т, °С гидромодуль время, ч степень этери-фика-ции, % уронид-ная составляющая М.м., тыс.,у. е. прочность желе зольность, %

1 0,5 % щавелевой кислотой 55 1 : 6 1 50-65 70 45-50 360 0,81 70-75

) 0,35 % щавелевой кислотой 50 1 : 8 1,5 70-75 75 70-80 360 0,80 70-75

0,25 % щавелевой кислотой 45 1 : 10 2 70-75 70 85-90 480 0,83 65-70

Установлено, что при концентрации щавелевой кислоты — 0,35 %, темпе-пуре 50°С, продолжительности обработки 90 мин, гидромодуле 1 : 8 достигает-I максимальная степень экстракции конечного продукта. Разделение пектино-5го гидролизата на твердую и жидкую фазу проводили на центрифугах осади-

тельного типа. Установлено, что оптимальное время центрифугирования, обеспечивающее чистоту амарантового экстракта и больший выход пектина, составляет 30 мин. Очистка пектинового экстракта от взвешенных частиц проводилась фильтрованием через льняную, лавсановую или капроновую ткани. Концентрирование экстракта до содержания пектиновых веществ 5-8 % осуществляли на установке АУФ-06. При этом процесс концентрирования обладает рядом преимуществ: отсутствие фазовых переходов среды (температура до 40°С, давление 0,12 МПа), одновременное освобождение экстракта от значительной части низкомолекулярных веществ, ухудшающих физико-химические свойства продукта. При необходимости после ультрафильтрации проводили дополнительное концентрирование экстракта на вакуум-выпарной установке при 50-55°С до содержания пектиновых веществ 12-14 %. Осаждение пектина из экстракта проводили 70 %-ным этанолом при объемном соотношении экстракт - спирт 1 : 2. Оптимальная величина активной кислотности процесса осаждения колеблется в пределах 4,0-4,5. Выделенный пектин подвергается сушке. Наилучшие органолепти-ческие свойства получаются у пектина, высушенного в вакууме. Высушенный и размолотый препарат пектина амаранта — порошок от светло-серого до кремового цвета.

Полученные таким образом пектиновые вещества амаранта представляют собой полиурониды гетерогенной природы с содержанием галактуроновой кислоты — 70-75 %, галактозы — 6 %, глюкозы — 8 %, арабинозы — 6 %, рамнозь — 4 %, ксилозы — 2 %. Основная цепь образована полигалактуроновой кислото? с частично этерифицированными карбоксильными группами (Я = Ме, Е^ ОН):

Благодаря очистке от балластных веществ, фенолов, предварительная об работка пектинсодержащего растительного сырья 70 %-ным водно-этанольны; раствором увеличивает степень извлечения целевого продукта и улучшает его кг чество. Пектин, извлекаемый из жома, имеет высокую уронидную составляющу] (80 %) и степень этерификации (75 %). Водно-этанольный экстракт фильтруете и идет на выделение рутина и других сопутствующих веществ, что логично вш сывается в процесс комплексной переработки фитомассы амаранта.

Таким образом, разработан эффективный способ получения пектиновь веществ амаранта, позволяющий получить продукт, отвечающий требования ГОСТ 29186 на пектин пищевой.

3. Исследование процесса гидролиза - экстракции пектиновых веществ в массообменном аппарате. Получение пектина из амаранта в экстракторе непрерывного действия с противоточным движением фаз гетерогенной системы проводилось по схеме: предварительное замачивание массы амаранта в 0,25 -0.5 %-ном водном растворе щавелевой кислоты (pH 4,5-4,7) при соотношении фаз 1 : 13-5-18, экстракция при непрерывном возвратно-поступатель-ном движении экстрагента в экстракторе с частотой 1-20 циклов в минуту, очистка экстракта от механических примесей на тканевом фильтре, концентрирование ультрафильтрацией через половолоконный фильтр с разделяющей способностью 5-100 кДа при давлении 0,08-0,12 МПа, осаждение этиловым спиртом, отделение коагулята, промывание пектина и высушивание. Установлено, что выход пектина составляет до 25 % на сухой вес; молекулярная масса, определенная на основании вискозиметрии, колеблется в пределах 25000 + 45000, уронидная составляющая - 70-75 %.

Таким образом, предварительная обработка амаранта с последующим использованием непрерывной противоточной экстракции способствуют высокой степени извлечения целевого продукта.

4. Влияние механо-акустического воздействия на процесс гидролиза экстракции пектиновых веществ. С целью увеличения выхода пектина было использовано принципиально новое устройство - РПА "S-Эмульгатор", в котором генерируется широкий диапазон звуковых частот (0 - 25 кГц) за счет конструкционных особенностей аппарата. На примере классического яблочного пектина производства фирмы "Herbstreit & Fox KG" выяснено влияние механо-акустического воздействия на качественные показатели полисахарида. Анализ экспериментальных данных показывает, что обработка 0,5 - 1 % раствора пектина в течение б мин при 40°С и скорости вращения ротора 66,6-75 с"1 приводит к незначительному (5-10 %) изменению молекулярной массы; степень этерифи-кации и уронидная составляющая при этом изменяются в пределах 2-3 %. Таким образом при использовании РПА не происходит заметного ухудшения качественных показателей пектина.

С учетом полученных данных обработку фитомассы амаранта в РПА проводили 0,25 % водным раствором щавелевой кислоты в течение 30-240 с, температуре 40-45°С, гидромодуле 1 : 15, в зазоре между статором и вращающимся ротором при значениях градиентов скоростей от 1,8 • 105 до 4,6 • 106 м/с • м. Технологическая схема экстракции пектиновых веществ представлена на рис. 5.

Установлено, что полученные пектиновые вещества являются высокоэте-рифицированными (степень этерификации 70-75 %), имеют высокую уронид-ную составляющую (60-70 %) и значительное содержание нейтральных Сахаров. Количество свободных карбоксильных групп составляет 6-10 %; молекулярная масса колеблется от 30000 до 100000 у.е.

Экстра|епт

3

Трава Амаранта

ЬИ^Ь;

IV

3 ,

Условные обозначения:

1 - Резервуар для экстрагента

2 - Резервуар для травы амаранта 3-РПА

4 - Измельчитель

5 - Цеяприфуга

6 - Фильтр

7 - Промежуточный резервуар

Жом на переработку

I , I

7 8

8 - Насос

9 - Ультрафильтрационная установка

10 - Вакуум-выпарная установка

11 - Сушилка 12-Циклон

532

Ю Пектиновый ^

концентрат Ц 12 Сухой

Рис. 5. Технологическая схема экстрагирования пектиновых веществ из травы амаранта

Таким образом, комплексная механо-акустическая обработка амаранта интенсифицирует процессы гидролиза и экстракции пектиновых веществ, позволяет существенно сократить (с 1-4 ч до 1-4 мин) продолжительность обработки, при этом обеспечивает высокий выход конечного продукта, не ухудшая физико-химических показателей.

Согласно поставленной задаче, нами предпринята попытка усовершенствования способа получения пектина из амаранта в РПА с использованием в качестве гидролизующей среды молочной кислоты, молочной сыворотки и некоторых других доступных дикарбоновых кислот пищевого назначения. Совмещенные процессы гидролиза—экстракции осуществляли в режиме скорости вращения ротора от 50,0 до 83,3 с"1 в течение 30-240 с при значениях градиентов скоростей от 3,5-105 м/с -м до 5,8 -105 м/с м.

С целью выявления наиболее эффективных параметров процесса экстракции пектинов молочной сывороткой проведены исследования с использованием РПА в зависимости от продолжительности обработки, температуры и величины гидромодуля. Установлено, что степень экстракции конечного продукта зависит как от параметров РПА, так и от времени обработки сырья (рис. 6). Так, при скорости вращения ротора 83,3 с"1 процесс гидролиза практически завершается в течение одной минуты, однако оптимальной является продолжительность экстракции 4 мин, скорость вращения ротора 66,6 с"1 и 75 с"1.

12345678 10 продолжительность экстракции, мин

Рис. 6. Влияние механо-акустической обработки на степень экстракции пектина из растительного сырья (рН 4,5-4,7; температура обработки 45-50°С; скорость вращения ротора: 1 — 50, 2 — 58,3, 3 — 66,6, 4 — 75, 5 — 83,3 с-1 ).

£

100 -5 во-

I" 60

л

= 40 5

5 20 -

10 20 30 40 50 60 70 80 90 темгеразура обработки С

Рис. 7. Влияние механо-акустической обработки на степень экстракции пектиновых веществ из растительного сырья (продолжительность обработки 60 сек; гидромодуль 1 : 10; скорость вращения ротора: 1 — 50-58,3; 2 — 66,6-75 с-1)-

100 -•80-

с. 60 ■ н

40 -

20 -| 0

V

с

V

1.05 1:10 1:12 1:15 гидромодуль

1:18

Рис. 8. Влияние механо-акустической обработки на степень экстракции пектина из амаранта в зависимости от гидромодуля (температура 45-50°С; продолжительность 60 с; скорость вращения ротора: 1 — 58,3-66,6, 2 — 75-83,3 с-1)-

Оптимальной является температура 45-50°С (рис. 7). При увеличении температуры до 55-60°С выход пектиновых веществ увеличивается, дальнейший рост температуры ведет к снижению как выхода пектина, так и ухудшению его качественных характеристик (молекулярной массы и степени этерификации). Понижение температуры снижает выход пектиновых веществ.

Изучено влияние механо-акустического воздействия на степень экстракции пектиновых веществ из растительного сырья в зависимости от величины гидромодуля при постоянной температуре 50°С и продолжительности обработки 60 с (рис. 8). Увеличение гидромодуля выше 1 : 15 ведет к дополнительным энергетическим затратам, а уменьшение его значения ниже 1 : 10 — к снижению выхода пектина.

Аналогичные исследования по экстрактивному извлечению пектиновых веществ амаранта проведены с использованием в качестве пшролизующих агентов 0,75 % растворов других дикарбоновых кислот, таких как янтарная и фума-ровая. Результаты экспериментальных данных по исследованию выделенных пектиновых веществ амаранта представлены в таблице 4. На основании полученных данных можно заключить, что пектиновые вещества амаранта имеют высокие технологические показатели и соответствуют требованиям ГОСТ 29186 на пектин пищевой.

Таким образом, в результате проведенных исследований удалось разработать эффективный способ получения пектина из амаранта в РПА, который позволяет повысить производительность процесса и исключить из технологической цепочки нежелательные для пищевых целей реагенты (щавелевую кислоту).

Таблица 4.

Физико-химические характеристики ПВ в зависимости от экстрагента

Экстрагенты

Характеристики

амарантового Щавелевая Янтарная Фумаровая Молочная

пектина кислота кислота кислота сыворотка

Влажность пектина, % 5,8 7,0 9,0 со

рН 1%-ного раствора 4,7 5,76 6.44 5.9

Вязкость 1 %-ного раствора, мПа-с 1,34 1,68 1.57 1,67

Степень этерификации, % 65-75 72-75 65-67 65-75

Количество нерастворенного в ди- 40,0 30,0 30,0 40,0

стиллированной воде осадка, %

Содержание свободных карбок- 4,8 3,0 2,85 4,5

сильных групп, %

Содержание ПВ. % 69.7 70.5 65,1 67,8

Зольность, % 0.8 0,8 0,90 0.87

Молекулярный масса, тыс. у.е. 30-100 40-100 40-100 50-90

При использовании молочной сыворотки пектиновый экстракт можно рассматривать в качестве конечного продукта, что позволяет практически полнос-

тью избежать стадии выделения и очистки пектина и тем самым повысить экономичность производства, а также решить экологическую проблему, связанную с образованием большого количества подлежащих утилизации сточных вод в традиционных способах производства. Возрастает и кормовая ценность проэкстра-гированного сырья. Янтарная кислота является перспективным гидролизуюшим агентом и может быть рекомендована при производстве пектинов в промышленном масштабе. Учитывая существенную разницу в стоимости янтарной кислоты и молочной сыворотки, экономически целесообразнее использование последней в качестве гидролизуюшего агента.

Следует отметить, что оптимизация процессов гидролиза-экстракции проводилась с использованием методов математического планирования. В качестве факторов, влияющих на процесс, приняты: продолжительность экстракции мин), температура обработки (л, °С), интенсивность обработки с-1), соотношение сырья и гидролизуюшего агента (х4); активная кислотность гидролизуюшего агента (рН) оставалась постоянной. В качестве искомой функции принята полнота извлечения пектина Y (%). Математическая обработка экспериментальных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ Statgraphics Plus v.2.1 на базе PC ЭВМ. Окончательный вид уравнения регрессии после отсеивания незначащих факторов следующий:

Y = 305,74 - (17,76 - 0,15 х2)2 - (22,97 - 0,28 - (10,72 - 0,091 х4)2 + + х3 [(0,53 - 0,074 х,)2 - 0,041 х2 + 0,0052 х4].

Согласно нашей модели каждый из факторов будет влиять оптимально при Х[ = 4 мин. XI = 50 0 С; х} = 74 с -1; х4 = 14, что в сумме дает максимум выхода. ■ Найденная математическая модель адекватно описывает эксперимент и пригодна для интерполяции.

5. Исследование и разработка способа осаждения сывороточных белков пектиновыми веществами амаранта. Существующие в молочной промышленности методы осаждения сывороточных белков малоэффективны или технически сложны, в связи с чем перед нами стояла задача показать возможность осаждеиия сывороточных белков пектиновыми веществами амаранта. Проанализированы системы с концентрациями пектинов 0,25, 0,3, 0.5, 1,0, 2,0 % и продукты их разделения. Разделение систем вели методом центрифугирования в течение 30 мин при 75,0-83,3 с-1 или методом отстаивания в течение 6-8 ч при 8-10°С. Установлено, что наибольшая степень осаждения сывороточных белков наблюдается при введении в сыворотку 0,25-0,5 % пектина, продолжительности обработки 30 мин, рН 4.

Таким образом, оценена разделяющая способность пектинов и возможность их применения в технологии осветления сыворотки.

-18-

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

I. Разработана и реализована в лабораторном масштабе научно обоснованная схема комплексной переработки фитомассы амаранта, позволяющая получать практически ценные соединения — пектиновые вещества и белковые изоляты в единой технологической цепочке. Полученный пектин амаранта по своим физико-химическим характеристикам соответствует требованиям ГОСТ 29186 на пектин пищевой. Питательная ценность белка амаранта близка к "идеальному" белку ФАО.

Впервые разработаны технологичные способы получения пектиновых веществ и белковых изолятов из амаранта непрерывной экстракцией в массооб-менном аппарате противоточного действия. Установлено, что обработка сырья в данном аппарате позволяет повысить степень извлечения (на 20-25 %) конечных продуктов с высокими качественными показателями. Интенсифицированы способы получения пектиновых веществ и белковых гидролизатов из амаранта с исполбзованием роторно-пульсационного аппарата. Установлено, что механо-акустическая обработка растительного сырья позволяет значительно сократить продолжительность экстракции (с 1-4 ч до 1-4 мин), при этом степень извлечения пектиновых и белковых веществ достигает 95 %.

I. Усовершенствована технология получения пектиновых веществ амаранта на основе использования в качестве гидролизующего агента молочной сыворотки и дикарбоновых кислот, позволяющая исключить непищевые реагенты из технологической цепочки и повысить экологическую безопасность производства.

). Исследовано влияние механо-акустической обработки на процесс гидролиза экстракции пектиновых веществ из амаранта в зависимости от температуры, продолжительности обработки и величины гидромодуля. Проведена оптимизация процесса получения пектиновых веществ методом математического планирования, установлены оптимальные значения варьируемых факторов: температура 50°С, продолжительность обработки 240 с, скорость вращения ротора 75 с'1 и соотношение сырья и гидролизующего агента 1 : 14.

). Экономический эффект от использования предложенных способов получения пектиновых веществ и белковых изолятов представляет сумму эффектов, достигаемых в результате: снижения удельного расхода сырья вследствие комплексной переработки сырья; сокращения времени экстракции за счет интенсификации процесса гидролиза—экстракции в роторно-пульсационном аппарате; увеличения степени извлечения конечных продуктов; использования дешевого гидролизующего агента — молочной сыворотки. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения разработанной комплексной технологии переработки амаранта составляет ориентировочно 300 тысяч рублей.

7. Впервые предложена технология и установлены оптимальные режимы осаж дения белков молочной сыворотки пектиновыми веществами амаранта: ко личество вносимого пектина составляет 0,3-0,5 %, температура 20°С, pH сре ды 4,5 и продолжительность обработки 30-35 мин. Определены качествен ные и количественные показатели осветленной сыворотки и белково полисахаридного комплекса.

8. На основе проведенных исследований и полученных результатов разработа ны и утверждены проекты: технических условий на траву амарант и на.пек тин, опытно-промышленного регламента на пектин, а также технических ус ловий на десерт на основе белково-полисахаридного комплекса. На Казан ском химико-фармацевтическом производственном объединенш "Татхимфармпрепараты" была наработана опытно-промышленная парта концентрата пектина амаранта в соответствии с пусковой технологическо! инструкцией на приготовление пектинового концентрата.

Основное содержание работы изложено в работах:

1. Коновалов А.И., Соснина H.A., Офицеров E.H., Минзанова С.Т., Карасев; А.Н., Лапин A.A. / Извлечение белковых препаратов из амаранта с предва рительным удалением антипитательных веществ. // Научно-практическа: конференция "Амарант и люпин — источники новых и диетических про дуктов". С.-П. 1996. С. 82.

2. Коновалов А.И., Шекуров В.Н., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Офицеро! E.H., Лапин A.A. / Технология переработки травы амаранта. // Научно-прак тическая конференция "Амарант и люпин — источники новых и диетиче ских продуктов". С.-П. 1996. С. 86.

3. Соснина H.A., Цепаева О.В., Минзанова С.Т., Миронов В.Ф., Лапин A.A. Офицеров E.H., Коновалов А.И. / О строении пектиновых веществ растенш рода Amaranthus cruentus. // Тез. докл. II Международн. симпозиума "Новы< и нетрадиционные растения и перспективы их использования". Пущино 1997. С. 17-18.

4. Офицеров E.H., Карасева А.Н., Лапин A.A., Миронов В.Ф., Соснина H.A. Цепаева О.В., Минзанова С.Т., Магафурова И.В., Костин В.И., Коновало] А.И. / Химический состав растений амаранта как основа разработки направ лений его использования. // Тез. докл. П Международа, симпозиума "Новьи и нетрадиционные растения и перспективы их использования". Пущино 1997. С. 22-24.

5. Лапин A.A., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Коновалов А.И., Рогова Л.А. Влияние пектиновых веществ из травы амаранта на показатели пива. // Тез докл. II Международн.симпозиума "Новые и нетрадиционные растения i перспективы их использования". Пущино. 1997. С. 137.

6. Смоленцев A.B., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Вандкжова И.И., Федоров А.Д., Офицеров E.H., Коновалов АИ. / Влияние комплексной механо-акустической обработки на гидролиз и экстракцию пектиновых веществ из травы амаранта. // Тез. докл. II Международн. симпозиума "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования". Пущино. 1997. С. 138.

7. Шекуров В.Н., Соснина H.A., Лапин A.A., Минзанова С.Т., Коновалов А.И. / Углубленная, комплексная переработка сухой фитомассы растения амарант. // II Межрегиональная научно-практическая конференция "Пищевая промышленность 200(7'. Тез. докл. Казань, 1998. С. 56.

8. Коновалов А.И., Смоленцев A.B., Соснина H.A., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Федоров А.Д. / Использование нового ультразвукового реактора — "S-Эмульгатора" для экстракции пектина из амаранта. // II Межрегиональная научно-практическая конференция "Пищевая промышленность 200СГ. Тез. докл. Казань, 1998. СЛ77-178.

9. Лапин A.A., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Коновалов А.И. / Пектин из амаранта — перспективная добавка в продукты питания. // II Межрегиональная научно-практическая конференция "Пищевая промышленность 2000". Тез. докл. Казань, 1998. С. 116-118.

10. Sosnina N.A., Konovalov A.I., Smolentsev A.V., Minzanova S.T., Mironov V.F. Lapin A.A. I Extraction of pectines from amaranth in sonochemical reactor. // Workshop on Biopolymer Science "Food and Non Food Applications". Montpellier. France. 1998. P. 89.

11. Верещагина О.В., Соснина H.A., Михалкина Г.С., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Коновалов А.И. / Перспективные направления переработки молочной сыворотки. // Научно-практическая конференция "Продукты питания, пищевые добавки, упаковка: экология производства и переработка отходов". М. 1998. С.187-188.

12. Коновалов А.И., Верещагина О.В., Миронов В.Ф., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Михалкина Г.С., Лапин A.A. / Утилизация отходов кисломолочного производства. // IV Научно-техническая конференция стран СНГ "Процессы и оборудование экологических производств". Тез. докл. Волгоград, 1998. С. 56.

13. Михалкина Г.С., Соснина H.A., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Коновалов А.И., Харитонов В.Д. / Пектиновые вещества амаранта — высокоэффективные коагулянты сывороточных белков. // Хранение и переработка сельхоз-сырья. 1999. Вып. 5. С. 32-34.

14. Соснина H.A., Миронов В.Ф., Коновалов А.И., Минзанова С.Т. / Экстрагирование пектиновых веществ амаранта в суперкавитируюшем аппарате ротор-но-пульсационного типа. // Хранение и переработка сельхозсырья, 1999. Вып. 6. С. 32.

15. Соснина H.A., Миронов В.Ф., Коновалов А.И., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Михалкина Г.С., Харитонов В.Д. / Пектины — универсальная добавка к молочным продуктам. // Молочная промышленность. 1999. Вып. 9. С. 33-35.

16. Коновалов А.И., Миронов В.Ф., Соснина НА., Верещагина О.В., Минзанова С.Т., Смоленцев A.B., Лапин A.A., Верещагин В.Ф., Федоров А.Д. / Способ получения пектина. // Заявка N 98-1122429. Приоритет от 24 июня 1998 г.

17. Патент РФ N 2119497, кл. С 08 В 37/06. / Способ полученияч пектина. // Коновалов А.И., Офицеров E.H., Соснина НА., Шекуров В.Н., Минзанова С.Т., Цепаева О.В., Лапин A.A., Бережной А.Н., Мутрисков АЛ. Бюлл. N 27.1998.

18. Патент РФ № 2123266. / Способ получения пектина. И Коновалов А.И., Офицеров E.H., Соснина H.A., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Федоров А.Д., Смоленцев A.B. Бюлл. № 35. 1998.

19. Патент РФ N 2134991, кл. А 23 J 1/14. / Способ получения белка из растительного сырья. // Коновалов А.И., Офицеров E.H., Соснина H.A., Шекуров

B.Н., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Карасева А.Н., Бережной А.Н., Мутрисков АЛ. Бюлл. N 24.1999.

20. Коновалов А.И., Миронов В.Ф., Соснина H.A., Минзанова С.Т., Хируг С.С., Лапин A.A., Смоленцев A.B., Федоров А.Д., Жарковский А.П. / Способ получения кормовых добавок из растительного сырья. // Заявка N 99-116230. Приоритет от 27 июля 1999 г.

21. Патент РФ № 2134992 / Способ обработки молочной сыворотки // Коновалов А.И., Миронов В.Ф., Соснина H.A., Верещагина О.В., Верещагин В.Ф., Минзанова С.Т., Михалкина Г.С., Архиреева Р.П., Федоров А.Д., Смоленцев A.B. Бюлл. № 24.

22. Михалкина Г.С., Харитонов В.Д., Соснина H.A., Миронов В.Ф., Минзанова

C.Т., Коновалов А.И., Лапин A.A. / Роторно-импульсные аппараты для производства эмульсионных продуктов. // Пищ. промышленность, 2000. Вып. 4.

23. Минзанова С.Т., Миронов В.Ф., Смоленцев A.B., Соснина H.A., Лапин АЛ., Коновалов А.И. / Технологические аспекты получения пектиновых веществ амаранта. // Тезисы доклада Всероссийской конференции "Химия и технология растительных веществ". Сыктывкар, 2000. С. 104.

24. Соснина Н-А., Карасева А.Н., Карлин В.В., Минзанова С.Т., Лапин A.A., Миронов В.Ф., Коновалов А.И., Кононов A.C., Такунов И.П. / Полисахариды растений рода AMARANTUS и LUPINUS: структура, модификация и биологическая активность. // Тезисы доклада Всероссийской конференции "Химия и технология растительных веществ". Сыктывкар, 2000. С. 138-139.

С. 62-63.

Соискатель

Издательство Казанского государственного технологического университета Офсетная лаборатория Казанского государственного технологического Университета Тира* &> экз. Заказ ¡205*

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Минзанова, Салима Тахиятулловна

Список сокращений

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Амарант — перспективный источник практически ценных со- 7 единений

1.1.1. Биологические и физиологические особенности амаранта

1.1.2. Химический состав растений рода Amaranthus cruentus и их 10 применение

1.2. Пектины: структура, свойства и применение

1.2.1. Состав и строение пектиновых веществ

1.2.2. Физико-химические свойства пектиновых веществ

1.2.3.Комплексообразующие свойства пектинов

1.2.4.Применение пектиновых веществ

1.3. Оптимизация и интенсификация процессов выделения пекти- 33 новых веществ

1.3.1.Способы получения пектиновых веществ

1.3.2.Интенсификация процессов гидролиза и экстракции

Введение Диссертация по биологии, на тему "Научные основы и технологические аспекты комплексной переработки фитомассы амаранта для получения пектиновых веществ и белковых изолятов"

Возобновляемое растительное сырье является источником многих практически ценных соединений. В условиях постоянно нарастающего ухудшения экологической обстановки чрезвычайную актуальность представляет производство специальных средств, обладающих защитным, диетическим и лечебно-профилактическим действием для всего населения. В последние годы уделяется большое внимание вопросу извлечения кормового и пищевого белка из растительного сырья [1]. Для восполнения недостатка белка требуются легкоусвояемые продукты животного происхождения с высоким содержанием белка — мясо, молоко, яйца. Быстрое развитие животноводства и птицеводства, в свою очередь, усугубляет мировой дефицит белка, так как для получения белков яиц, молока и мяса требуется в 5-10 раз большее количество белков растительного происхождения. Поэтому вполне понятно то пристальное внимание, которое уделяется проблеме белка, в том числе проблеме выделения легкоусвояемых высокобелковых продуктов из всевозможных источников как традиционных, так и новых.

В настоящее время особый интерес представляет культура амаранта универсального использования: пищевое, кормовое, лекарственное и декоративное. В частности, пищевая ценность белка амаранта на основании аминограмм и в сравнении с "идеальным белком ФАО" очень высока и по сумме незаменимых аминокислот составляет 75 % [2]. Особенностью амаранта является большой прирост биомассы, что позволяет получать тонны зеленой массы на относительно небольших площадях. Большая урожайность амаранта, наличие нескольких классов практически полезных веществ делают культуру амаранта перспективным воспроизводимым растительным сырьем. Помимо дальнейшего исследования амаранта, встает проблема комплексной переработки растительного сырья, так как единая технологическая цепочка позволяет использовать побочные продукты одного процесса в последующем, не затрачивая для этого энергию, оборудование и материалы. Тем самым увеличивается глубина переработки исходного сырья, снижаются удельные затраты и повышается рентабельность процесса в целом.

Одним из перспективных направлений комплексной переработки растительных сырьевых ресурсов является производство пектиновых веществ (ПВ).

Благодаря природному происхождению, не имеющие полноценных заменителей в некоторых областях медицины и пищевых производств пектин и пектинопродукты завоевали прочное место в современной технологии пищевой промышленности. Пектины используют в качестве студне-, структуро- и ком-плексообразователей, эмульгаторов при производстве кондитерских изделий, джемов, конфитюров, желе, фруктовых напитков, соков, майонезов и других масло-жировых и молочных продуктов. Многочисленные исследования [3] подтвердили способность пектинов снижать накопление радионуклидов в организме и декорпорировать тяжелые металлы. Связывающая способность пектина по отношению к поливалентным металлам обусловлена наличием свободных карбоксильных групп (-СООН), образующих с ионами металлов стойкие малодиссоциирующие соединения — хелаты, возникновение которых препятствует поступлению тяжелых металлов во внутреннюю среду организма. Таким образом, пектин представляет собой уникальный биологически активный продукт с детоксицирующими, радиопротекторными и другими лечебно-профилактическими свойствами. Его используют для лечения заболеваний пищеварительного тракта, диабета, атеросклероза, при заживлении ран и ожогов.

Однако современная отечественная промышленность испытывает серьезные затруднения с производством столь ценного продукта. Классические технологии пектина, по которым ранее работали предприятия, морально устарели и являются небезопасными с точки зрения охраны окружающей среды. По подсчетам экономистов, потребность основных отраслей пищевой промышленности Российской Федерации в пектинах составляет 3,5 тыс. т ежегодно. Потребность кондитерской промышленности в пектинах достигает более 5 тыс. т в год. С учетом нормы потребления пектинов в профилактических целях (2 г на человека в сутки) его количество при круглосуточном потреблении пектиновых продуктов для 100 млн. человек составляет более 70 тыс. т.

Дефицит пектина компенсируется закупками за рубежом, но это не решает проблем. Между тем объемы сырьевых ресурсов для производства пектина в России значительны и, несмотря на трудности с технологической базой, выход из сложившейся ситуации возможен. Для этого необходимо всестороннее исследование пектиновых веществ, поиск эффективных источников сырья и разработка технологий, позволяющих получать пектины высокого качества.

На основании изложенных выше фактов очевидна целесообразность проведения исследований по комплексной переработке растительного сырья, разработке эффективных технологий извлечения пектина и белковых изолятов и изучению свойств полученных продуктов.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Минзанова, Салима Тахиятулловна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана и реализована в лабораторном масштабе научно обоснованная схема комплексной переработки фитомассы амаранта, позволяющая получать практически ценные соединения — пектиновые вещества и белковые изоля-ты в единой технологической цепочке. Полученный пектин амаранта по своим физико-химическим характеристикам соответствует требованиям ГОСТ 29186 на пектин пищевой. Питательная ценность белка амаранта близка к "идеальному" белку ФАО.

2. Впервые разработаны технологичные способы получения пектиновых веществ и белковых изолятов из амаранта непрерывной экстракцией в массо-обменном аппарате противоточного действия. Установлено, что обработка сырья в данном аппарате позволяет повысить степень извлечения (на 20-25 %) конечных продуктов с высокими качественными показателями.

3. Интенсифицированы способы получения пектиновых веществ и белковых гидролизатов из амаранта с использованием роторно-пульсационного аппарата. Установлено, что механо-акустическая обработка растительного сырья позволяет сократить продолжительность экстракции (с 1-4 ч до 1-4 мин), при этом степень извлечения пектиновых и белковых веществ достигает 95 %.

4. Усовершенствована технология получения пектиновых веществ амаранта на основе использования в качестве гидролизующего агента молочной сыворотки и дикарбоновых кислот, позволяющая исключить непищевые реагенты из технологической цепочки и повысить экологическую безопасность производства.

5. Исследовано влияние механо-акустической обработки на процесс гидролиза-экстракции пектиновых веществ из амаранта в зависимости от температуры, продолжительности обработки и величины гидромодуля. Проведена оптимизация процесса получения пектиновых веществ методом математического планирования, установлены оптимальные значения варьируемых факторов: температура 50 °С, продолжительность обработки 240 с, скорость вращения ротора 75 с"1 и соотношение сырья и гидролизующего агента 1:14.

6. Экономический эффект от использования предложенных способов получения пектиновых веществ и белковых изолятов представляет сумму эффектов, достигаемых в результате: снижения удельного расхода сырья вследствие комплексной переработки сырья; сокращения времени экстракции за счет интенсификации процесса гидролиза-экстракции в роторно-пульсационном аппарате; увеличения степени извлечения конечных продуктов; использования дешевого гидролизующего агента — молочной сыворотки. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения разработанной комплексной технологии переработки амаранта составляет ориентировочно 300 тысяч рублей.

7. Впервые предложена технология и установлены оптимальные режимы осаждения белков молочной сыворотки пектиновыми веществами амаранта: количество вносимого пектина составляет 0,3-0,5 %, температура 20 °С, рН среды 4,5 и продолжительность обработки 30-35 минут. Определены качественные и количественные показатели осветленной сыворотки и белково-полисахаридного комплекса.

8. На основе проведенных исследований и полученных результатов разработаны и утверждены проекты: технических условий на траву амарант и на пектин, опытно-промышленного регламента на пектин, а также технических условий на десерт на основе белково-полисахаридного комплекса. На Казанском химико-фармацевтическом производственном объединении "Татхим-фармпрепараты" была наработана опытно-промышленная партия концентрата пектина в соответствии с пусковой технологической инструкцией на приготовление пектинового концентрата.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Минзанова, Салима Тахиятулловна, Казань

1. Пири Н.У. / Белки из листьев зеленых растений. // Пер. с англ. и предисловие Ф.Р. Кивкуцана. -М.: Колос, 1980. 191 с.

2. Годон В. / Растительный белок. // М.: Наука. 1991. 468 с.

3. Kertesz Z.I. / The pecnin substances. // N.-Y.: Jnterscience Publishers. 1961. 484 p.

4. Артемов И.В., Первушин B.M. / Амарант — культура высокоурожайная и высокобелковая. // Полевое кормопроизводство. С. 13.

5. Чернов И.А. / Амарант физиолого-биохимические основы интродукции. // Казань: Изд-во Казанского университета, 1992. 89 с.

6. Чернов И.А., Земляной В.Я. / Амарант фабрика белка. // Казань: Изд-во Казанского университета, 1991. 91с.

7. Чиркова Т.В. / Амарант культура XXI века. // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. N. 10. С. 22-27.

8. Hill R.M., Rawate P.D. / Evaluation of food potential some toxicological aspects and preparation of a protein isolate from the aerial part of Amaranth. // J. Agr. and Food Chem. 1982. V. 30. P. 465-469.

9. Saunders R.M. and Becker R. / Amaranthus: A potential food and feed resources. // Advances in cereal science and technology. 1984. V. 6. P. 357-396.

10. Кадошникова И.Г., Кадошников С.И., Стахова JI.H., Стахов Л.Ф. / Фракционный и аминокислотный состав белков амаранта. // II Международный симпозиум "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования ". -Пущино. 1997. С. 38-40.

11. Беликова С.В., Гаевая П.П., Подколзин А.И. / Опыт выращивания амаранта на Ставрополье. // В кн. Возделывание и использование амаранта в СССР. Материалы 1 Всесоюзной научной конференции. Казань: Изд-во Казанского университета. 1991. С. 37-46.

12. Lakshminarayana G., Pantulu A.J., Rao K.S. / Lipid Class and Fatty Acid Compositions of Young Amaranthus gangeticus L. Leaves. // J. Agr. and Food Chem.1984. V. 32. P. 1361-1363.

13. Becker R., Wheeler E.L., Lorenz К et al. / A Compositional Study of Amaranth grain.//J. Food Sci. 1981. V. 46. P. 1175-1180.

14. Lorenz K. and Wright B. / Phytate and tannin content of Amarant. // J. Food Chem. 1984. N14. P. 27-34.

15. Bressani R., Conzalez J.M., Zuniga J., Breuner M., Elias I.G. / Jield, selected chemical composition and mutritive value of 14 selections of amaranth grain representing four species. // J. Sci. Food and Agr. 1987. N. 38. P. 347-356.

16. Hegnauer R. / Chemotaxonomie der Pflanzen. // Basel, Stuttgart. 1964. Bd. 3. 743 p.

17. Wall M.E., Fenske C.S., Garvin J.W. et al. / Steroidal sapogenins. LV. Survey of Plants for Steroidal sapogenins and other Constituents. // J. Amer. Pharm. Assoc. 1959. V. 48. N 12. P. 695-722.

18. Ajnilian G.H., Abou-Chaar C.I., Edgecombe W. / Screening of herbarium speciments of native plants from families Amaranthaceae, Dipsacaceae and Oro-banchaceae for alkaloids, saponins and tannins. // Planta med. 1971, Jahrg. 19. N. 4. P. 306-316.

19. Кереселидзе E.B., Далакишвили Ц.М., Алания М.Д. и др. / Поиск сапонино-и гликозидсодержащих растений во флоре некоторых районов Грузии. // В кн.: "Биологически активные вещества флоры Грузии". Сер. 1. Вып. 12. Тбилисси, "Мецниереба". 1973. 236 с.

20. Correa A.D., Lokl., Carllson R. / Amino-acid composition of some Amaranthus sp. Grain proteine and of ist fractions. // Arch. Latinoam. Nutr. 1986. V. 36. N. 3. P. 466-476.

21. Коновалов А.И., Офицеров Е.Н., Карасева А.Н. и др. / Получение низкомолекулярных физиологически активных веществ из амаранта. // Амарант:агроэкология, переработка, использование: Тез. докл. II и III Всероссийск. конф. Казань, 1993. С. 80-83.

22. Патент N 2041232, кл. С 07 Н 1/08, 17/06. Бюлл. N 22. 1995. / Способ получения рутина.

23. Комиссаренко С.Н., Спиридонов В.Н. / Пектины — их свойства и применение. // Растительные ресурсы. 1998. Вып. 1. С. 111-119.

24. Оводов Ю.С. / Полисахариды цветковых растений: структура и физиологическая активность. // Биоорган, химия. 1998. Вып. 7. С. 483-501.

25. Шелухина Н.П. / Научные основы технологии пектина. // Фрунзе: Илим,1988. 168 с.

26. Fishman M.L. / Chemical and Physical Properties of Pectin. // Biochem. J. 1988. P. 215-219.

27. Дудкин M.C., Черно H.K., Казанская И.С. / Пищевые волокна. // Киев: Урожай, 1988. 152 с.

28. Оводова Р.Г., Мирошниченко В.А., Молчанова В.И. и др. / Тез. докл. XIV Менделеевского съезда. // М.: Наука, 1990. С. 470.

29. Bemiller J.N. / An Introduction to Pectin: Structure and Properties. // Chemistry and function of pectin. 1986. P. 3-11.

30. Mutter M., Badman G., Schols H.A., Voragen A.G. / Enzymic degradation of hairy regions. // J. Cell Biochem. 1993. Supply 17 A. P. 15.

31. Rombouts F.M., Thibault J.F. / Sugar bett pectin: chemical structure and gelation though oxidative couplind. // J. Cell Biochem. 1993. Supply 17 A. P. 31-42.

32. Ptichkina N., Zhemerichkin D. / The composition and properties of pumpkin and sugar beet pectin. // Food Hydrocolloids. 1995. N 2. P. 147-150.

33. Thomas J.R., Darvill A.G., Albersheim P. / Rhamnogalacturonan I. A pectic polysaccharide that is a component of monocot cell walls. // Carbohydr. Res.1989. V. 185. P. 279-305.

34. Vries J.F., Vigl C.H., Voragen A.G.J. / Structural, featurus of the neutral sugar side chains of apple pectic substances. // Carbohydr. Polym. 1983. N 3. P. 193205.

35. Azadi P., Oneill M.A., Bergmann C., Darvill A.G. / The backbone of the pectic polysaccharide rhamnogalacturonan I is cleaved by an endohydrolase and an en-dolase. // Glycobiology. 1995.V. 5. P. 783-789.

36. Thomas J.R., Darvill A.G., Albersheim P. / Isolution and structural characterization of the pectic polysaccharide rhamnogalacturonan II from walls of suspension-cultured rice cells. // Carbohydr. Res. 1989. V. 185. P. 261-277.

37. Edashige Y., Ishii T. / Rhamnogalacturonan II from cell walls of Cryptomeria japonica. // Phytochemistry. 1998. V. 49. P. 681-690.

38. Stevenson T.T., Darvill A.G., Albersheim P. / Structure of plant-cell walls, 23, structural features of the plant cell-wall polysaccharide rhamnogalacturonan-II. // Carbohydr. Res. 1989. V. 182. P. 207-226.

39. Aldington S., Fry S.C. / Rhamnogalacturonan-II a biologically-active fragment. // J. Exp. Bot. 1994. V. 45. P. 287-293.

40. Paoletty S., Cesaro A., Delben F., Ciana A. / Ionic effects on the conformation, egilibrum, properties, rheology of pectate in ageous solutions and gels. // Chemistry and function of pectins. 1986. P. 73-84.

41. Doner L.W. / Analytical methods for determining pectin composition. // Chemistry and function of pectins. 1986. P. 14-21.

42. Perez s., Mazeau K., du Penhoat CH. / The three-dimensional structures of the pectic polysaccharides. // Plant Physiol, and Biochem. 2000. V. 38. P. 37-55.

43. Кочетков H.K., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А. и др. / Химия углеводов. // М., 1967.

44. Губенкова Е.Н., Сомов В.К., Шеенсон В.А. и др. / Физико-химические свойства пектинов. // Пищ. пром-сть. 1988. N 5. С. 13-16.

45. Голубев В.Н., Шелухина Н.П. / Пектин: химия, технология, применение. // М.: Издательство АТН РФ. 1995. 390 с.

46. Levis L., Petrov S. / Elektrokinetic propertios of some compounds important in sugar juisi refining. // Industr. Secera. 1981. V. 35. P. 30-35.

47. Rodriguez M.J., Vicente E. / Obtencion de pectina de nollejios de naranja "Valencia" frescos у deshidrutados. // Citrocos у otros frutules. 1980. V. 3. P. 9-25.

48. Morris E.B., Gidley M.J., Murray E.J. et all. / Caracterization of pectin gelation under conditions of law water activity by circular dichroism, competitive inhibition and mechanical properties. // Intern. J. Biol. Macromolec. 1980. V. 2. P. 327-330.

49. Шелухина Н.П., Абаева Р.Ш., Аймухамедова Г.Б. / Пектин и параметры его получения. // Фрунзе: Илим. 1987.

50. El-Tinay А.Н., El Shafic A.S., Nour A.A. / A chemical studi of pumpkin pectin substances. // Trop. Sci. 1983. V. 24. P. 173-183.

51. Перченко Г.П., Плетнев М.Ю. / Действие определенных добавок на вязкость концентрированных пектиновых растворов. // Укр. хим. ж. 1983. Т. 49, Вып. 7. С. 772-774.

52. Effect of added calcium chloride on viscosity of radish root pecton-sodium chloride solution and its reaction mechanism. / Kuneko Kenturo, Iwata Mitsuo, Wa-tanabe Teruyo et al. // Nippon Shokuhin Kogy Gakkai-shi. 1983. V. 30. P. 579584.

53. Rheological characteristics of pectin and sodium carboxylmetil cellulose. / Foda V.H., Abdel-Allah M.A., Ahmed A.K. et al. // Starch. 1983. V. 35. P. 133-139.

54. Шилов A.B., Паршикова Л.П. / Определение динамической вязкости пектинового экстракта. // Ж. прикл. химии. 1981. Вып. 7. С. 1615-1617.

55. Fishman S.M., Costell Е., Duran L. / Rheological behavior of highmetoxyl pectin gels with a cane-plate rheometer. Relationships between rheological parameters and gel composition. // Rev. agroguim. technol. Aliment. 1984. V. 261. P. 191-198.

56. Кочеткова А.А., Колеснов А.Ю. / Классификация и применение пектинов. // Пищ. пром-сть. 1995. Вып. 9. С. 28-29.

57. Грузинов Е.В., Панин Д.Ю., Восханян О.С. и др. / Структура яблочногопектина и его фракций. // Виноград и вино России. 1999. Вып. 5. С. 32-33.

58. Grandall P., Wicker L. / Pectin Internal Gel Strenght: thery, measurement, methodology. // Chemistry and function of pectins. 1986. P. 89-101.

59. Beach P., Davis E., Ikkala P., Lindbue M. / Characterisation of pectin. // Chemistry and function of pectins. 1985. P. 103-115.

60. Berth G. / Methodical aspects of characterization of alginate and pectate by light scattering and viscosimetry with GPC. // Carbohydr. Polym. 1992. N 19. P. 1-9.

61. Puwlus E., Kowalczyk К. / О jakosci preparatow pektinowych i sposobach oceny. // Prezem. ferm. i owocowawarrywny. 1982. V. 26. N 5. P. 21-25.

62. Toft K. / Interaction between pectins and alginates. // Progr. Food Nutr. Ski. 1982. N6. P. 89-96.

63. Characterization of cation binding and gelation of polyuronates by circular di-chroism. / Thom D.G., Gregor Т., Morris E.H. et al. // Carbohydr. Res. 1982. V. 100. P. 29-42.

64. Interchaim associations of alginate and pectins. / Thom D.G., Dea Y.C.M. et al. // Progr. Food Nut Sci. 1982. N 6. P. 97-108.

65. Коцева Г.Н., Кухта Е.П., Панова Э.П. и др. / Исследование взаимодействия пектиновых веществ с солями меди, ртути, цинка и кадмия. // Химия природ. соедин. 1988. Вып. 2. С. 23-25.

66. Сухарева Н.И., Павлова Т.В., Васькина В.А. / Взаимодействие пектиновых веществ с некоторыми металлами в щелочной среде. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1999. Вып. 1. С. 23-25.

67. Kohn R. / Binding of divalent cations to oligomeric fragments of pectin. // Carbohydr. Res. 1987. V. 160. P. 343-353.

68. Донченко JI.B. / Пектин как детоксикант тяжелых металлов. // Материалы Всероссийской конференции "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1996. С. 51.

69. Аймухамедова Г.Б., Шелухина Н.П. / Пектиновые вещества и методы их определения. // Фрунзе: Илим, 1979. 67 с.

70. Донченко Л.В., Калайциди Л.Ю. / Комплексообразующая способность пектина из свекловичного сырья. // Материалы I конференции СевероКавказского региона "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1995. С. 21.

71. Хатко З.Н., Донченко Л.Я. / Свекловичный пектин — эффективное лечебно-профилактическое средство. // Тез. докл. II Межрегиональной конф. "Пищевая промышленность-2000". Казань, 1998. С. 18.

72. Neukom Н., Amado R., Pfister М. / Neuere Erkenntnisse auf dem Gebite der pektinstoffe. // Lebensmitt.-Wiss. Technol. 1980. N 1. P. 1-6.

73. Тамова М.Ю., Зайко Г.М. / Связывающая способность пектина по отношению к свинцу и никелю в различных условиях. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1996. Вып. 1-2. С. 31-32.

74. Донченко Л.В., Калайциди Л.Ю. / Физико-химические свойства пектинов из различных видов растительного сырья. // Хранение и переработка, сель-хозсырья. 1998. Вып. 1. С. 34-35.

75. Донченко Л.В., Соболь И.В. / Исследование комплексообразующей способности пектина, полученного из корзинок подсолнечника. // Материалы I конференции Северо-Кавказского региона "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1995. С. 21.

76. Ильин Л.А., Иванов А.А. / Медопект — добавка к пище на основе пектинов: медико-биологические свойства. // Материалы II Международного симпозиума "Питание и здоровье. Биологические добавки к пище". М.: 1996. С. 57.

77. Василенко Ю.К., Кайшева Н.Ш., Компанцев В.А. и др. / Сорбционные свойства пектиновых препаратов. // Хим.-фармац. ж. Вып. 11. 1993. С. 4446.

78. Matoh Т., Takasaki М., Takabe К., Kobayashi М. / Immunocytochemistry of rhamnogalacturonan II in cell walls of higher plants. // Plant and cell physiology. 1998. N39. P. 483-491.

79. Тужилкин В.И., Кочеткова А.А. / Теория и практика применения пектинов. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1995. Вып. 12. С. 78-83.

80. Сборник докладов "Пектин — продукт с разнообразными возможностями". Симпозиум ПО "Herbstreit & Fox KG", 16-18 сентября 1992 г., Рига.

81. Фокс Г., Эндресс Х.-У., Колеснов А.Ю. / Свойства и применение яблочного и цитрусового пектинов. // Пищ. пром-сть. 1993. Вып. 3-4. С. 17-18.

82. Walter R.H. / The Chemistri and Technology of Pectin. // Academic Press Inc., Harcourt Brace Jovanovich, Publishers. New York, 1991. P. 8-14.

83. Зайко P.M., Тамова М.Ю. / Получение очищенного пектина для использования в лечебных и профилактических целях. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1998. Вып. 1.С. 13.

84. Молочников В.В. / Медико-биологическая характеристика концентратов по технологии "Био-Тон". 114-й Международный симпозиум "Экология человека: пищевые технологии и продукты" // М., 1995. Тез. докл. 1995. С. 235-236.

85. Романенко А.Е., Деревяго И.Б., Митенко В.А. / К дальнейшему совершенствованию применения пектина как профилактического средства при поступлении радионуклидов в организм человека. // Гигиена труда. 1991. Вып. 12. С. 8-10.

86. Заварин О.В., Моисеева Е.А., Осипов А.В. / Способ получения профилактического пектинсодержащего пищевого желейного продукта "Фларо-пект". // Патент N 2099968. БИ. Вып. 36. 1997.

87. Краснова Н.С., Паршакова Л.П., Тарасевич С.Л. / Продукты с пектином для детей. // Пищ. пром-сть. 1977. Вып. 6. С. 11.

88. Румянцева Г.Н. / Модифицированный пектин радиопротекторного действия: получение и свойства. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. Вып. 12. С. 30-32.

89. Голубев В.И., Фархан Аль Хури. / Профилактика токсического отека легких пектиновыми концентратами. // Материалы II Международного симпозиума "Питание и здоровье: Биологически активные добавки к пище". М., 1996. С. 34.

90. Матаев С.И. / Влияние белково-пектинового комплекса на структуру и функцию клеточных мембран больных ожирением. // Материалы II Международного симпозиума "Питание и здоровье: Биологически активные добавки к пище". М., 1996. С. 92.

91. Овчарова Г.П. / Витаминизированные сухие напитки на основе молочной сыворотки и пектинового концентрата. // V Международный симпозиум "Экология человека: пищевые технологии и продукты на пороге XXI века". Москва-Пятигорск, 1997. С. 284.

92. Голубева J1.B. / Технология сгущенного молока лечебно-профилактического значения. // Материалы I конференции СевероКавказского региона "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1995. С. 38.

93. Полянский К.К., Родионова Н.С., Глаголева Л.Э. / Реологические свойства композиционной основы для структурированных молочных продуктов. // Молоч. пром-сть. 1997. Вып. 3. С. 33.

94. Бобылин В.В., Вождаева Л.И., Остроумова Т.А. / Использование пектинов в производстве белковых молочных продуктов. // Тез. докл. II Межрегиональной научно-практической конф. "Пищевая промышленность-2000". Казань, 1998. С. 11-25.

95. Белова С.М. / Производство пектина в России. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1993. Вып. 3. С. 11-25.

96. Marry М, McCann МС, Kolpak F, White A.R. / Extraction of pectic polysaccharides from sugar-beet cell walls. // J. Sci. Food and Agr. 2000. V. 80. N 1. P. 1728.

97. A.C. СССР N 577212. МКИ C08B37/06. Способ получения пектина из яблочных выжимок. / В.Г. Моисеева, Г.М. Зайко, Ю.М. Шапиро. // Краснодарский политехнический институт. № 2376126/13. Бюлл. № 39, 1977.101.102.103.104.105.106,107.108109110111112113114115

98. А.С. СССР N 1052510. МКИ C08B37/06. Способ получения пектина из растительного сырья. / З.Д. Ашубаева, Д.Ш. Чолбаева. // Инст. ОХ АН Кирг. ССР. № 3485892/23-05. Бюлл. № 41. 1983.

99. А.С. СССР N 1791455. МКИ С12№9/00. Способ получения пектина. / А.Г. Лобанок, В.Г. Михайлова, Л.И. Сапунова. // Институт микробиологии АН БССР. № 4929784/13. Бюлл. № 4, 1993.

100. А.С. СССР N 1689378. МКИ С08В37/06. Способ получения пектина. / В.А. Компанцев, Н.Ш. Кайшева, В.В. Писарев. // Пятигорский фармацевтический институт. № 4735576/05. Бюлл. № 41, 1991.

101. Arslan N. / Extraktion of pectin from sugar-beet pulp and intrinsic viscosity molecular weight relationship of pectin solutions. // J. Food Sci. and Technol.-mysore. 1995. V. 32. N 5. P. 381-385.

102. Карпович H.C., Донченко Л.В., Матвиенко А.Б. / Пектин из свекловичного сырья. // Сырье и материалы. Пищ. пром-сть. 1990. Вып. 3. С. 54-55. Voragen A.G.J. / Chelating degradation of lemon peel pectin. // Carbohydr. Res. 1996. N2. P. 271-284.

103. Снежкин Ю.Ф., Лисиченок С.Л., Хавин A.A. / Влияние предварительной обработки яблочного сырья на выход пектина. / Пищ. пром-сть. 1992. Вып. 1.С. 29-30.

104. Ghanem К.М., El-Refai А.Н., El-Gasaerly M.A1. / Some cultural conditions for maximum bioextraction of beet pulp pectin. // Carbohydr. Polym. 1991. N 16. P. 433-440.

105. Mort A.J., Moerschbacher B.M., Pierce M.L. / Problems encountered during extraction, purification, chromatografphy to them. // Carbohydr. Res. 1991. N 11. P. 219-227.

106. Dongowski G. / Investigation of dietary fiber and pectin fractions of Beta vulgaris var conditiva. // Zeitschrift fur Lebensmittel Untersuchung und For-schung. 1996. N 4. P. 285-283.

107. A.C. СССР N1791455, кл. C12 N9/00, Бюлл. N 4. 1993.

108. Гринчишина З.Ф., Реснянская О.В. / Жидкий пектин из отходов пищевого сырья. // Материалы I конф. Сев. Кавказского региона. "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1995. С. 71.

109. Нелина В.В. / Влияние соотношения расходных масс на степень гидролиза протопектина. // Всероссийская конф. "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1996. С. 57.

110. Шош М., Моисеева В.Г., Таран А.А. / Факторы, влияющие на процесс гидролиза, выход и качество пектина. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1982. Вып. 4. С. 122-124.

111. А.С. СССР N 1399303, кл.С 08 В 37/06, А 23 L1/04. Бюлл. N 20. 1988.

112. Panchev I.N., Kirtchev N.A., Kratchanov R.O. / Chromatographic Kinetic model of pectin extraction. // Carbohydr. Polym. 1989. N 11. P. 193-204.

113. Sos M. / Apectin Tulajdonsagen eloaliase, felhasznalasa es viszgalati modszerei. // Budapest: Konserves Paprikaipari Kutalo Intezet. 1975. P. 650.

114. Химия протопектина. / В кн.: Новое в зарубежной пищевой промышленности. // под ред. А.Ф.Наместникова. М.: Пищ. пром-сть. 1968. С. 350-357.

115. Kertesz Z.I. / The pecnin substances. // N.-Y.: Jnterscience Publishers. 1961. 484 p.

116. A.C. СССР N 1027171, кл.С 08 В 37/06. Бюлл. N 25. 1983.

117. Кочеткова А.А., Нестерова И.Н., Локтева Т.В. и др. / Экологические аспекты технологии пектина. // Техника и технол. Пищ. пром-сть. 1991. Вып. 7.

118. Гулы И.С. / Производство пектина и пектиновых экстрактов.// Киев. Межреспубликанская межотраслевая научно-производственная ассоциация "Пектин". 1992.

119. Ishil S. / Enzymatic extraction and linkage analysis of pectic polysaccharide from onion. // Phytochemistry. 1982. N 21. P. 778-780.

120. Voragen A.G.J., Schols H.A., Siliha A.I., Pilnik W. / Enzymic lysis of pectic substances in cell walls: some implications for fruit juice technology.// Chemistry and functions of pectins. 1986. P. 231-247.

121. Гребешкова P.H., Виноградова Г.JI., Гношенко А.Г. / Эффективность ферментативного гидролиза в технологии получения пектина. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1996. N 1. С. 34-35.

122. А.С. СССР N 467732, кл. А 23 L 1/04. Бюлл. N 15. 1975.

123. А.С. СССР N 1791455, кл. С 12 N 9/00. Бюлл. N 4. 1993.

124. Игнатьева Г.Н., Донченко Л.В., Родионова Л.Я., Костенко Т.И. / Стабильность пектинового экстракта основа высокого качества пищевых изделий. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1993. Вып. 3. С. 23-24.

125. Ильина И.А., Земскова З.Г. / Концентрирование пектиновых экстрактов на роторно-пленочном испарителе. // Хранение и переработка сельхозсырья. Вып. 8. 1999. С. 32-33.

126. Брык М.Т., Цапюк Е.А. / Ультрафильтрация. // Киев. 1989. 288 с.

127. Хванг С.Т., Каммермейер К. / Мембранные процессы разделения. // М.: Химия, 1981. 463 с.

128. Голубев В.Н., Бондарь С.Н. / Мембранная обработка экстрактов свекловичного пектина. // Техника и технология, Пищ. пром-сть. 1992. Вып. 1. С.27-28.

129. Хатко З.Н., Донченко Л.В. / Влияние рН процесса осаждения свекловичного пектина на показатели его качества. // Изв. вузов. Пищ. технол. 1999. Вып. 1.С. 22-23.

130. Кочеткова А.А., Колеснов А.Ю. / Научно-техническое сотрудничество в области производства и использования пектина. // Пищ. пром-сть, 1992. Вып. 6. 89 с.

131. Патент РФ N 2066962. кл. А 23 L 1/0524, С 08 В 37/06. Бюлл. N 27. 1996.

132. Golubev V., Abbas S., Yum R. / Influence de la cavitation hydroacous tigue sur le tranfert de mass dans les systemes microemulsionnes. // Abs. Premier Cond. Mondial De Vemulsion. Paris. France. 1993. P. 178.

133. Golubev V. / Cavitation effects in the system "solid body-liguid" in the work of the rotor davice. // Proc. VI World Cong. In Ultrasound, Copenhagen, Denmark, 1991. V. 3.P. 3409.

134. Каепп P., Дейлк Дж., Хэммит Ф. / Кавитация. // М. Мир, 1974. 687 с.

135. Немчин А.Ф. / Опыт применения суперкавитирующих аппаратов в сахарной промышленности. // М.: ЦНИИТЭИ пищепром. 1986. 32 с.

136. Химия и ультразвук. / Под ред. Козьмина А.С. // М.: Мир, 1993. 107 с.

137. Эльпинер И.Е. / Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. // М.: Гос. Изд-во физико-математической литературы. 1963. 382 с.

138. Фридман В.М. / Звуковые и ультразвуковые колебания и их применение в промышленности. // М. Гизпром. 1956.

139. Голубев В.Н., Губанов С.Н., Микеладзе О.Г. / Роторно-пульсационный аппарат для обработки пектинсодержащего сырья. // Пищ. пром-сть. 1990. Вып. 9. С. 30-31.

140. Голубев В.Н., Губков С.Н., Микеладзе О.Г. / Холодная технология пектина. // Пищ. пром-сть. 1991. Вып. 2. 88 с.

141. Патент РФ N 2066992, кл. А 23 L1/0524. Бюлл. N 27. 1996.

142. А.С. СССР N 1609104, кл.С 08 В 37/06. 1989.

143. Тепел А. / Нагревание. Влияние нагревания на белки молока. // Химия и физика молока. М.: Пищ. пром-сть, 1979. С. 517-531.

144. Твердохлеб Г.В. / Технология молока и молочных продуктов. // М.: Агро-промиздат. 1991. С. 33.

145. Тищенко Р.А. / Мембраны и мембранные технологии. // Материалы II Республиканской конференции. Киев: 1991. С. 210-212.

146. Храмцов А.Г., Василисин С.В. / Полное и рациональное использование молочной сыворотки на принципах безотходной технологии. // Ставрополь.158.159.160.161.162,163,1641651661671681691701711. ИРО. 1997.

147. Терапевтическое действие янтарной кислоты. / Под ред. М.Н. Кондрашо-вой. М.: Пущино, 1976. С. 226.

148. Ахметзянова А.С., Решетник О.А. / Изменение фракционного состава белков и амилазной активности солода выращенного в присутствии янтарной кислоты и ее производных. // Научная сессия. Аннотации сообщений. Казань, 1999. С.129.

149. Северин С.Е., Соловьев Н.Г. / Практикум по биохимии. МГУ. 1989. Практические работы по химии природных соединений. / Под редакцией Лазурьевского Г.В. // М.: Высшая школа. 1966. 335 с.

150. Бобков Ю.Г., Бабаян Э.А., Машковский М.Д. и др. / Общие методы анализа. // М. "Медицина". 1987.

151. Быковский Ю.А., Неволин В.И. / Лазерная массспектроскопия. // М. Энер-гоатомиздат, 1985. С. 81-87.

152. Патент РФ N 20459.80, кл. В/ 01 D 11/ 04. Бюлл. N 29. 1995.ч

153. Патент РФ N 2090253, кл. В 01 F 7/ 00. Бюлл. N 26. 1997.

154. Рузинов Л.П., Слободчикова Р.И. / Планирование эксперимента в химии ихимической технологии. // М.: Химия. 1980. 280 с.

155. Адлер Ю.П. / Введение в планирование эксперимента. // М. 1969. 160 с.

156. Офицеров Е.Н., Карасева А.Н., Лапин А.А., Миронов В.Ф., Соснина Н.А.,

157. Цепаева О.В., Минзанова С.Т., Магафурова И.В., Костин В.И., Коновалов

158. А.И. / Химический состав растений амаранта как основа разработки направлений его использования. // Тез. докл. II Международн.симпозиума "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования". Пущино. 1997. С. 22-24.

159. Патент РФ N 2134991, кл. А 23 J 1/14. Бюлл. N 24. 1999.

160. Патент РФ N 2101294, кл. С 08 В 37/06. Бюлл. N 1. 1998. / Способ получения пектина из надземных частей амаранта.

161. Патент РФ N 2062785, кл. С 12 С 3/08. 1996. / Способ получения хмелевого экстракта. Бюлл. N 18. 1996.

162. Патент РФ N 2119497, кл. С 08 В 37/06. Бюлл. N 27. 1998.

163. А.С. СССР N 861354, кл. С08 В 37/06. Бюл. N33. 1981.

164. Патент РФ № 2123266. Бюлл. № 35. 1998. / Способ получения пектина.

165. Соснина Н.А., Миронов В.Ф., Коновалов А.И., Минзанова С.Т. / Экстрагирование пектиновых веществ амаранта в суперкавитирующем аппарате ро-торно-пульсационного типа. // Хранение и переработка сельхозсырья, 1999. Вып. 6. С. 32.

166. Коновалов А.И., Миронов В.Ф., Соснина H.A. Верещагина O.B., Минзано-ва С.Т., Смоленцев А.В., Лапин А.А., Верещагин В.Ф., Федоров А.Д. / Способ получения пектина. // Заявка N 98-1122429. Приоритет от 24 июня 1998 г.

167. Патент РФ N 1741730, кл. А 23 J 1 / 14, 1992.

168. Храмцов А.Г., Василисин С.В. / Справочник материалов по промышленной переработке сыворотки. // Легкая и пищ. пром-сть. М.: 1983. С. 168.

169. Храмцов А.Г., Василисин С.В. / Перспективы использования хитозана в молочной промышленности. // Всероссийская конф. "Современные достижения биотехнологии". Ставрополь, 1996. С. 52.

170. Михалкина Г.С., Соснина Н.А., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Коновалов А.И., Харитонов В.Д. / Пектиновые вещества амаранта высокоэффективные коагулянты сывороточных белков. // Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. Вып. 5. С. 32-34.

171. Патент N 2134992. А 23 J 1/20, А 23 С 21/00. Бюлл. N 24. 1999. / Способ обработки молочной сыворотки.

172. Коновалов А.И., Шекуров В.Н., Соснина Н.А., Минзанова С.Т., Офицеров Е.Н., Лапин А.А. / Технология переработки травы амаранта. // Научно-практическая конференция "Амарант и люпин источники новых и диетических продуктов". // С.-П. 1996. С. 86.

173. Лапин А.А., Соснина Н.А., Минзанова С.Т., Коновалов А.И. / Пектин из амаранта перспективная добавка в продукты питания. // II Межрегиональная научно-практическая конференция "Пищевая промышленность2000". Тез. докл. Казань, 1998. С. 116-118.

174. Михалкина Г.С., Харитонов В.Д., Соснина Н.А., Миронов В.Ф., Минзанова С.Т., Коновалов А.И., Лапин А.А. / Роторно импульсные аппараты для производства эмульсионных продуктов. // Пищ. пром-сть, 2000. Вып. 4. С. 62-63.

175. Коновалов А.И., Миронов В.Ф., Соснина Н.А., Минзанова С.Т., Хируг С.С., Лапин А.А., Смоленцев А.В., Федоров А.Д., Жарковский А.П. / Способ получения кормовых добавок из растительного сырья. // Заявка N 99116230. Приоритет от 27 июля 1999 г.

176. Коновалов А.И., Соснина Н.А., Офицеров Е.Н., Лапин А.А. / Протектив-ные свойства пектиновых веществ Amaranthus cruentus. // III Российский национ. конгресс "Человек и лекарство". М. 1996. С. 140.