Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Получение пектина из тыквы с помощью ферментов микробного происхождения

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Получение пектина из тыквы с помощью ферментов микробного происхождения"

Па правах рукописи

Маркина Ольга Александровна

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕКТИНА ИЗ ТЫКВЫ С ПОМОЩЬЮ ФЕРМЕНТОВ МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ■

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саратов - 2005

Работа выполнена на кафедре технологии и организации общество!того питания Федерального государственного образопагелыюго учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. И.И. Вавилова».

Научный руководитель: доктор химических наук

11тичкииа [ 1аталия М ихайловна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Блинов Валерий Анатольевич

доктор биологических наук Тихомирова Едена Ивановна

Ведущая организация: Владимирский государственный университет

Защита диссертации состоится «22» декабря 2005 г. в 14.00 часов па заседании диссертационного совета Д 220.061.04 в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу; 410005, г. Саратов, ул. Соколова«, 335. Тел/факс (8452) 69-23-09.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410005. г. Саратов, ул. Соколова», 335.

Автореферат разослан <<Д>^/ф-Р2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

¿L7060

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Природный полисахарид пектин - уникальный биополимер, один из основных строительных материалов клеточных стенок высших растений, - обладает широким спектром функциональных свойств. В сочетании с водой и некоторыми другими веществами он проявляет себя в качестве загустителя, студнеобразо-вателя, стабилизатора, эмульгатора, агента, связывающего катионы металлов.

Наличие у одного носителя столь разнообразных качеств, каждое из которых представляет самостоятельный технологический интерес, определяет пектин как биополимер, особенно ценный для медицины и производства продуктов питания.

Разработка продуктов питания, в том числе лечебно-профилактического назначения, с добавками пектина и пектинсодержащих продуктов - важный фактор снижения риска ряда заболеваний, таких как ожирение, сахарный диабет, артериальная гипертония, гастрит, колит.

Крупнейшими производителями пектина являются фирмы "Hercules Inc." (США), "Herbstreith und Fox KG" (Германия). Источником сырья для производства пектина за рубежом являются цитрусовые и яблочные выжимки.

В настоящее время на территории Российской Федерации пектин не производится, хотя годовая потребность в нём составляет от 3 до 8 тыс. тонн (Иванов, 1993). Экономическая нестабильность в стране не позволяет устранить дефицит пектина за счет импорта или собственного производства. Однако Россия обладает большими ресурсами пектинсодержащего сырья (свекловичный жом, сердцевины корзинок подсолнечника). Еще одним эффективным сырьем для производства пектина является тыква - культура неприхотливая в выращивании и дающая стабильные и высокие урожаи в Нижнем и Среднем Поволжье.

Существующие в настоящее время технологии извлечения пектина из растительного сырья базируются на кислотном гидролизе и обладают, по меньшей мере, двумя недостатками: кислотная экстракция не позволяет достаточно полно извлекать пектин из сырья, а сама технология из-за использования жестких химических реагентов - кислот - не является экологически чистой.

**ОС. НАЦИШ1АЛЪН<и ?

БИБЛИОТЕКА J

В силу вышесказанного разработка бескислотного, экологически чистого способа выделения пектина из растительного сырья с помощью специфических гидролизую-щих агентов - ферментов - является весьма актуальной задачей.

Цель исследования - разработка ферментативного способа получения пектина из плодов тыквы и оценка влияния пектина и пектинсодержащего порошка тыквы на свойства некоторых продуктов питания.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

- разработать регламент получения воздушно-сухого жома и порошка тыквы для проведения эксперимента;

- разработать технологию получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения;

- изучить физико-химические характеристики биопектина;

- изучить влияние пектина и пищевых кислот на процессы стабилизации в тыквенном соке с мякотью и сроки его хранения;

- изучить влияние технологических факторов на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода»;

- разработать продукты питания с использованием пектина и пектинсодержащего порошка тыквы.

Научная новизна. Впервые экспериментально доказана эффективность получения пектина из плодов тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения. Определены технологические параметры процесса. Выбран наиболее продуктивный ферментный препарат. Изучены физико-химические характеристики полученных пектинов. Установлено, что они относятся к высокоэтери-фицированным пектинам со степенью этерификации (СЭ) > 50 %, содержат большое (64 %) количество полигалактуроновой кислоты (ПГК), их молекулярная масса составляет 42-45 кДа.

Показано, что на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода» в значительной мере влияют такие факторы, как степень измельчения порошка, гидромодуль системы, время и температура набухания порошка, что позволяет прогнозировать свойства продуктов на ее основе.

Показано, что добавки пектина и пищевых кислот стабилизируют тыквенный сок с мякотью и увеличивают сроки его хранения. Определены оптимальные концентрации добавок - стабилизаторов.

Практическая значимость работы. Показана возможность и обоснована целесообразность получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения.

На основании изучения реологических свойств системы «порошок тыквы - вода» в зависимости от технологических факторов разработаны продукты питания с использованием пектинсодержащего порошка тыквы.

Показано, что добавки пектина и пищевых кислот в определенных концентрациях приводят к стабилизации и увеличению сроков хранения тыквенного сока с мякотью.

Разработана нормативно-техническая документация на порошок тыквы.

Основные положения, выносимые на защиту:

Способ получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов из культур микроорганизмов Trichoderma viride, Bacillus rnacerans, Aspergillus ccwamori.

Физико-химический анализ пектина, полученного методом биокатализа.

Результаты по изучению влияния добавок пектина и пищевых кислот на стабилизацию и хранение тыквенного сока с мякотью.

Результаты исследований влияния технологических факторов на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода».

Разработка пищевых продуктов (соки, хлеб, супы, соусы) с использованием пектина и пектинсодержащего порошка тыквы.

Работа выполнена на кафедре технологии и организации общественного питания в соответствии с планом НИР кафедры по теме: «Пищевые гидроколлоиды: получение, физико-химические, функциональные свойства и применение в продуктах питания» и в рамках фундаментальных исследований СГАУ им. Н.И. Вавилова по договору на тему: «Биопектин из тыквы», № гос. регистрации 01200200956, научный руководитель темы д.х.н., Н.М. Птичкина.

Апробация работы. Основные результаты были представлены в виде стендовых докладов и устных сообщений на следующих конференциях и симпозиумах: Международная конференция «От фундаментальной науки - к новым технологиям» (Моск-

ва-Тверь, Россия, 2001); 1-й Московский международный конгресс «Биотехнология -состояние и перспективы развития» (Москва, Россия, 2002); 2-й Московский международный конгресс «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, Россия, 2003); Международный симпозиум «Федеральные и региональные аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, Россия, 2002); Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, Россия, 2004); 2-я Международная научно-техническая конференция «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности», посвященная 100-летию заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора В.И. Попова (Воронеж, Россия, 2004); Межрегиональный научно-практический семинар «Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания» (Омск, Россия, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 17 рисунков. Работа состоит из 6 глав, включающих введение, обзор литературы и экспериментальную часть, а также выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 191 источник, в том числе 29 зарубежных, и приложений.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Объекты и методы

В качестве объектов исследования использовали порошок тыквы, полученный нами мягким способом сушки на основе ИК-излучения (термошкаф ТШ-901А) из тыквы сорта "Волжская серая", урожая 2000 года; образец пектина, выделенный из жома тыквы при помощи ферментных препаратов из культур микроорганизмов Trichoderma viride, Bacillus macerans, Aspergillus awamori.

Структурно-механические характеристики системы «порошок тыквы - вода» с различным гидромодулем (ГМ) - отношение массы воды к массе воздушно-сухого тыквенного жома или к массе порошка тыквы определяли на ротационном вискозиметре «Rheotest-2.1» (Германия) с измерительной системой «цилиндр - цилиндр». Температуру поддерживали жидкостным циркуляционным термостатом UH-4 (Германия) с точностью ±1 °С. Вязкость исследуемых в работе систем определяли с помощью вис-

козиметров Оствальда и Гепплера. Изучение механических воздействий (встряхивание) на исследуемые системы проводили с использованием аппарата для встряхивания (Wstrasarcka uniwersalna typ WU - 4) с заранее установленной скоростью встряхивания. рН исследуемых растворов определяли с помощью ионометра ЭВ-74 потен-циометрическим методом с применением стеклянного электрода и карманного рН-метра «Checker» производства фирмы «Наппа». В полученных нами образцах пектина определяли содержание влаги, золы по общепризнанным методикам (Ермаков, 1987). Прочность студней определяли на приборе Валента (ГОСТ 26185-84). Содержание полигалактуроновой кислоты в образцах пектинов проводили по ускоренному титриметрическому методу (Шелухина и соавт., 1987); степень этерификации и молекулярную массу пектина определяли по методикам (Copenhagen Pectin A/S. Control metod 0486, Control method 0378-01,1992).

Активность ферментных препаратов определяли на кафедре микробиологии МГУПБ по соответствующим ГОСТам (г. Москва).

Целлюлазную активность определяли по восстанавливающим сахарам, образующимся при действии ферментов целлюлолитического комплекса на субстрат-хроматографическую бумагу (ТУ - 64-13-11-87). Активность ксиланазы определяли по ГОСТу 20264.3-81 «Препараты ферментные. Методы испытаний». Активность ма-церазы определяли по основному ферменту пектаттрансэлиминазе (ПТЭ), измерения проводили на приборе КФК-2. Активность пектинэстеразы (ПЭС) определяли по числу освободившихся в результате гидролиза карбоксильных групп пектина. Активность эндополигалактуроназы (эндо-ПГ) определяли по понижению вязкости пектинового раствора, вследствие образования на начальной стадии гидролиза пектина крупных фрагментов.

Микробиологические исследования проводили на кафедре микробиологии и вет-санэкспертизы ФГОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.И. Вавилова» по ГОСТу 9958-89 «Методы бактериологического анализа». Для обнаружения микроорганизмов в тыквенном соке применялись следующие среды и методы:

Методы выявления и определения количества Е. coli проводили по ГОСТу 307262001; Salmonella - по ГОСТу 30519-97; L Monocutogenes - по ГОСТу Р-51921-2002; Staphylococcus aureus - по ГОСТу 10444.2-94; Proteus, Morganella, Providencia - по ГОСТу 28560-90.

Обнаружение анаэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов проводили по ГОСТу 10444.15-94.

В работе использовали химические реактивы квалификации не ниже «чда».

Статистическую обработку результатов проводили по методу И.А. Ойвина (1960). Эксперименты проводились не менее чем в трех повторениях. Нами учитывались лишь те результаты, достоверность которых была не ниже 95 %.

Получение жома и порошка тыквы

Исходным сырьем для получения порошка служила тыква сорта "Волжская серая". Тыкву мыли, чистили, резали, удаляли семена. Оставшуюся часть измельчали до размеров 2-4 см и отжимали сок. В результате получали тыквенный жом (ТЖ). Свежеприготовленный тыквенный жом нестабилен, ферментативные процессы ведут к снижению молекулярной массы пектина, содержащегося в нем. Надежным способом консервирования является сушка. Сушку жома проводили в термическом шкафу ИК-сушки, разработанном АО "НИТИ-ТЕСАР" (Саратов) при Т=65 °С. В начале сушки применяли высокотемпературный режим (Т=100 °С) в течение 5 мин. для предотвращения развития нежелательных ферментативных процессов. Полученный сухой тыквенный жом (ТЖ) с влажностью 8-12 % размалывали на электрической кофемолке типа КФМ-2 для получения порошка тыквы (ПТ).

Выбор ферментных препаратов для гидролиза

Ранее было установлено (Румянцева, 1993), что наилучшие результаты по выходу пектина и его качеству из яблочного сырья (жом) получаются при использовании ферментных препаратов (ФП) из культур микроорганизмов Trichoderma viride, Bacillus macerans, Aspergillus awamori.

Нами впервые было изучено действие вышеуказанных ФП в ферментативном гидролизе при получении пектина из жома тыквы.

В данной работе была исследована активность отечественных ферментных препаратов, выделенных из культур микроорганизмов Т. viride, В. macerans, A. awamori (табл.1).

Комплекс исследуемых нами ферментов (ксиланазы, целлюлазы, р-глюкозидазы, мацеразы, эндополигалактуроназы, пектинэстеразы) из микроорганизмов Т. \nride, В.

тасегат, А. ам>атоп действует на структурные компоненты растительного сырья.

Таблица 1

Состав и активность ферментных препаратов

№ ФП Микроорганизмы Активность3, ед/г

ксиланазы1 целлюлазы Р-глюкозидазы1 мацеразы эндополигалактуроназы пектинэстеразы

1. Trichoderma viride 10000 400 840 следы 480 28

2. Aspergillus awamori 820 2000 780 следы 235 105

3. Bacillus macerans 150 - - 6000 540 37

Примечание:

' - определяли по ГОСТу 20264.3-81 "Препараты ферментные. Методы испытаний";

2 -по основному ферменту пектат-ТЭ;

3 - активность выражается числом указанных единиц в 1 г ферментного препарата или 1 см3 ферментного раствора. За единицу активности фермента принимают такое его количество, которое необходимо для превращения одного микромоля сложного вещества (субстрата) в простые за 1 мин. при 30 °С и оптимальных для активности данного фермента рН и концентрации субстрата превращаемого сложного вещества.

Из табл. 1 можно видеть, что препарат из культуры Т. утс1е содержит в своем составе ферменты: цел л юл азу, /?-глюкозидазу (840 ед/г), эндополигалактуроназу (480 ед/г), небольшое количество пектинэстеразы (28 ед/г). Однако основное действие ферментного препарата из культуры Т. утйе проявляется в интенсивном катализе гидролиза ксиланов, и каталитическая активность этого действия 10000 ед/г.

Препарат из культуры А. аматоп помимо основного фермента - целлюлазы - содержит в своем составе некоторое количество ксиланазы (820 ед/г), р-глюкозидазы (780 ед/г), эндополигалактуроназы (235 ед/г) и пектинэстеразы (105 ед/г). Каталитическая особенность препарата проявлялась, в основном, в разрушении клетчатки.

Препараты из Т. viride и А. статоп содержат лишь следы пектаттрансэлиминазы, поэтому они практически не влияют на мацерацию плодовой ткани.

Бактериальный препарат из культуры В. macerans характеризуется высокой маце-рирующей способностью. Каталитические свойства продукта проявляются в разрушении плодовой ткани за счет действия пектатгрансэлиминазы и эндополигалактуро-назы. При этом растительные клетки отделяются друг от друга, плодовая ткань маце-рирует, теряет структуру и приобретает гомогенную консистенцию.

Таким образом, в результате исследования каталитических свойств микробных ферментных препаратов для нашей цели выбраны и охарактеризованы, как наиболее активные, три фермента, которые входят в комплексный ферментный препарат и отличаются механизмом действия: ксиланаза Т. viride, целлюлаза A. awamori, мацераза В. macerans. Препараты катализируют гидролиз ксилана, целлюлозы, пектина, присутствующих в растительной ткани, в основном, в нерастворимой форме.

Ферментативная экстракция пектина из жома тыквы

Принципиально важной стадией технологии получения пектина является стадия гидролиз - экстракция. Исследовали действие вышеописанных отечественных микробных ферментных препаратов на пектинсодержащее сырье - тыквенный жом с целью замены химического (кислотного) гидролиза на ферментативный.

Гидролиз растительного сырья проводили в условиях, необходимых для сохранения структуры и свойств пектина: температура (42 - 45 °С), рН естественный для сырья (5,3 - 5,9), гидромодуль 10 и концентрация ферментного препарата в реакционной смеси 2 мг/мл. Продолжительность процесса гидролиза была одинакова - 3 часа. Использованная доза препарата в ферментном растворе составляла 1 % (вес.).

В результате проведенных исследований получили сравнительные данные о выходе спиртоосажденной фракции тыквенного пектина в зависимости от условий фермен-толиза. Данные представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что препараты ксиланазы и мацеразы дают выход пектина 9,8 -10,5 % в пересчете на сухое сырье, что больше, чем в случае кислотного гидролиза.

В результате проведенных исследований наилучший результат по выделению пектина биотехнологическим методом из воздушно-сухого жома тыквы мы получили в лабораторных условиях при использовании комплексного ферментного препарата из культуры микроскопического гриба Aspergillus awamori. Выход пектина составил 14%.

Таблица 2

Условия ферментолиза тыквенного жома и выход спиртоосажденного пектина

№ Культура Условия гидролиза* Выход пектина, % к весу сухого тыквенного жома

Препарата Температура, °С Гидромодуль**

1 Trichoderma 42-45 10 9,8

viride

2 Aspergillus 42-45 10 14,0

crwamon

3 Bacillus 42-45 10 10,5

macerans

4 Кислотный 60 10-15 7,0

метод

Примечание:

* Гидролиз проводили при естественном рН тыквенного жома: 5.3 - 5.9.

** Гидромодуль - отношение массы воды к массе воздушно-сухого ЖТ или к массе ПТ.

Показатели качества экстрактов пектина, полученных с использованием различных ферментных препаратов из тыквенного жома, представлены в табл. 3.

Таблица 3

Показатели качества жидкой фракции ферментированного сырья (ГМ=Т0)

№ препарата Культура Объем Содержание pH 1% ц отн *

экстракта, пектина, мг/мл водного

мл раствора

1 Trichoderma 100,0 7,8 5,7 2,2

viride

2 Aspergillus 100,0 9,6 5,6 2,5

aw amor i

3 Bacillus 100,0 7,5 5,0 2,4

macerans

Примечание:

* Относительная вязкость - отношение времени истечения исследуемого раствора пектина ко времени истечения растворителя (вода) при Т-25 "С.

Характеристика полученного пектина

Пектин выделяли из охлажденного экстракта (Т=8-10 °С), который тонкой струйкой при энергичном перемешивании вливали в двойной объем этилового спирта Затем смесь помещали в холодильник на 30 минут. Охлажденную смесь фильтровали на

II

воронке Бюхнера. Пектин сушили методом сублимационной сушки на кафедре микробиологии МГУПБ (г. Москва).

Исследовали характеристики, позволяющие судить о качестве полученного пектина - влажность образца, зольность, рН 1 % водного раствора, содержание полигалак-туроновой кислоты (ПГК), степень этерификации (СЭ), молекулярную массу и жели-рующую способность. Сравнительные данные по характеристике тыквенных пектинов, полученных нами путем ферментолиза и с помощью кислотного гидролиза (Птичкина и соавт., 1996), представлены в табл. 4.

Таблица 4

Характеристика тыквенных пектинов

Показатель Образцы пектинов, полученные при гидролизе с помощью:

Азре^Шиз а\ттоп 1 ВасШт тасегат 2 Тг1с1юс1егта утс{е 3 0,1 н НС1 (кислотный метод)

Выход, % 14,0 10,5 9,8 7,0

Влажность, % 9,0 9,0 9,2 9,2

Зольность, % 2,9 3,0 3,0 3,2

рН 1 % раствора при 20 °С 5,2 5,2 5Д 3,2

ПГК, % 64 64 63 79

СЭ, % 53 60 65 66

Молекулярная масса, кДа 45 43 42 70

Прочность студня, Па (1 % р-р, рН=3, 60 % сахара) 104 104 104 3 • 104

Как видно из табл. 4, полученные нами пектины, характеризуются близким к нейтральному значению рН, относятся к высокоэтерифицированным пектинам: значение СЭ колеблется в интервале от 53-66 %; содержание ПГК высокое - 63-64 %; имеют достаточно большую молекулярную массу - 42-45 кДа и обладают способностью образовывать студни с сахаром в кислой среде.

Обратим внимание на три показателя (образец пектина 1): желирование в сладкой среде, близость рН к нейтральному значению и СЭ < 60 %. Известно, что пектины со степенью этерификации СЭ < 60 % характеризуются способностью эффективно свя-

зывать ионы тяжелых и радиоактивных металлов и выводить их из организма. Характеристика этой способности - комплексообразующее свойство (КС) - имеет, например, для тыквенного пектина, полученного кислотным методом с СЭ = 56,5 %, значение 340 мг РЬ2+на 1г пектина, а для цитрусовых высокоэтерифицированных пектинов с €3=75-85 % - лишь 78-114 мг РЬ2+/г пектина (Донченко, 1997). Это означает, что полученный нами ферментативным способом пектин (образец 1) может быть рекомендован для включения в рацион питания лиц, имеющих контакт с тяжелыми металлами. При этом значение рН, близкое к нейтральному значению, способствует поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме. С другой стороны, способность образовывать слабые гели в сладких средах позволяет использовать пектин, полученный нами, в кондитерских изделиях и выпечке со слоем желе, для приготовления конфетных масс, безалкогольных напитков. Такие изделия, обладающие высоким значением КС, можно отнести к типу лечебно-профилактических.

В разработанном способе производства тыквенного биопектина продолжительность стадии ферментативного гидролиза составляет 3 часа при концентрации ФП в реакционной смеси 0,2 % (масс.). Поскольку ФП из А. ач>атоп содержит и пектинэ-стеразу (105 ед/г), то увеличение одного из перечисленных параметров, например времени гидролиза, будет приводить к уменьшению степени этерификации макромолекул пектина, накоплению свободных карбоксильных групп и, как следствие - повысит радиопротекторную способность пектина. Следовательно, предлагаемый нами способ предусматривает возможность получения ассортимента тыквенных пектинов, что расширит- применение пектина в производстве как лечебно-профилактических продуктов питания, так и специальных лечебных препаратов.

Влияние добавок пектина и пищевых кислот на стабилизацию и микрофлору тыквенного сока с мякотью

Производимый в России тыквенный сок с мякотью является двухфазной системой, малопривлекательной на вид для потребителя. Известно, что полисахариды могут выступать в роли стабилизаторов пищевых продуктов, в частности, соков (Пильник, 1980).

Показана целесообразность использования полученного нами пектина для стабилизации тыквенного сока с мякотью. Изучено влияние малых добавок пектина (СЭ = 53 %) на стабилизацию тыквенного сока с мякотыо.

Найдены оптимальные концентрации пектина, позволяющие получить остающиеся гомогенными в течение продолжительного времени системы. Такими концентрациями являются 0,1; 0,15; 0,2 % (рис. 1). Следует отметить, что увеличение концентрации добавок пектина от 0,2 до 0,5 % в сок приводит к образованию студней.

Показано, что механическое воздействие (лабораторный аппарат для встряхивания) на стабилизированные образцы соков в течение 60 мин. не приводит к их расслоению.

Проведенные микробиологические исследования показали, что сок тыквы, приготовленный в условиях стерилизации без добавления стабилизатора, на протяжении всего месяца не содержал бактерий: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, hysteria monocytogenes, бактерий рода Salmonella, Proteus, группы кишечных палочек (коли-формных бактерий). В соке при добавлении пектина также не были выявлены бактерии вышеуказанных родов.

Отмечено также, что при наблюдении за нестерильным тыквенным соком в лабораторных условиях (Т = 20 °С) появление плесневых грибов в образцах без пектина наблюдалось значительно раньше (3-й сутки), чем в образцах с пектином (6-е сутки). Следовательно, добавки стабилизатора пектина не вносят посторонней микрофлоры и не влияют отрицательно на сохранность соков.

Выявлено положительное влияние пектина в сочетании с другими добавками (аскорбиновой, лимонной кислотами) на гомогенность, стабильность и сохранность тыквенного сока.

Изучали влияние пищевых кислот (аскорбиновой и лимонной) на процесс хранения и органолептические свойства тыквенного сока.

Рис. 1. Образцы тыквенного сока с мякотью с добавками пектина:

1 - 0% (контроль)

2 - 0,05% 3-0,15%

ill

Установлено, что на сохранность сока влияют несколько факторов, в том числе темпера-аура хранения, концентрация пищевой кислоты и её тип.

Показано, что добавки лимонной и аскорбиновой кислот в концентрациях от 0,1 до 3,0 % способствуют подавлению развития микрофлоры. Увеличение концентрации кислот выше 3 % ухудшает органолегггические характеристики сока.

Добавки лимонной кислоты обладают более высоким консервирующим действием, по сравнению с аскорбиновой кислотой, однако последняя предпочтительнее с точки зрения органолептики.

Установлено, что чем ниже температура хранения, тем продолжительнее сохранность сока. Так, в условиях бытового холодильника (Т = 4-6 °С) с добавками от 0,1 до 3,0 % аскорбиновой и лимонной кислот органолегггические показатели сока (цвет, запах, вкус) остаются практически неизменными в течение месяца.

Показано также, что при добавлении пищевых кислот к тыквенному соку или при его смешивании (купажировании) в разных пропорциях с апельсиновым или яблочным соком можно получить ассортимент соков с различными вкусовыми свойствами, а также увеличить их срок хранения, так как в состав апельсинового и яблочного соков входит значительное количество пищевых кислот.

Реологические свойства системы «порошок тыквы - вода»

Дефицит пектина и пищевых волокон в рационе питания современного человека может быть компенсирован введением в продукты питания фруктовых и овощных порошков.

Порошок тыквы (ПТ) - продукт, обогащенный натуральными пищевыми волокнами, пектиновыми веществами, макро- и микроэлементами, витаминами. Введение добавок порошка тыквы в пищевые продукты повышает их питательную и биологическую ценность (Калакура и соавт., 1991).

Будучи введенным в продукты питания, ПТ в той или иной мере оводняется и тем самым влияет на органолептические и структурные показатели (консистенция) конечного продукта.

Были исследованы физико-химические свойства системы «порошок тыквы - вода». Предварительно проводили фракционирование порошка тыквы по размерам час-

тиц с помощью набора сит. Получены шесть фракций порошка тыквы, различающиеся степенью помола (размером частиц). Диаметр частиц (ф составлял от 0,1 до 1,2 мм. Шестую фракцию не изучали, так как её было получено мало.

Для проведения реологических измерений порошок тыквы заливали определенным количеством воды и оставляли для набухания при Т = 20 °С.

Исследовали три значения гидромодуля: ГМ = 5, 7, и 10 и три значения продолжительности набухания системы (1Н) «ПТ - вода»: ^ = 20, 40, 60 мин.

Была исследована зависимость реологических свойств системы «порошок тыквы -вода» от гидромодуля, времени набухания, в интервале температур 20-70 °С, и степени измельчения порошка.

Были получены кривые течения для каждой фракции системы «порошок тыквы -вода» и рассчитаны значения энтальпии и энтропии вязкого течения (табл.5).

Таблица 5

Термодинамические характеристики активации вязкого течения системы «ПТ - вода» (Фракция 4, Тн = 20 °С, и = 40 мин, ГМ= 7)

П>г, с -1 ДН, кДж/моль Дв, Дж/моль-К

0,05 17,9 -76

0,17 19,0 -63

0,54 16,2 -65

1,00 18,4 -54

2,50 173 -54

14,00 15,7 -54

Полученные данные позволяют отнести исследуемую нами систему к биополимерным коллоидным системам.

Типичный вид зависимости вязкости системы «ПТ - вода» от скорости сдвига показан на рис. 2.

Рис. 2. Кривые течения системы «порошок тыквы - вода» при различных температурах (фракция 4; ГМ= 7; ^ = 40 мин)

ЯГС ЗО-С X 4&С □ ¡И*С

-к 60-е <£>м'с

1-

-4,!

! 4,5

ШОг/е')

Установили, что наряду с влиянием температуры (при увеличении температуры вязкость исследуемой системы уменьшается), вязкость зависит от гидромодуля (рис.3). Так, для фракции 4 при фиксированных значениях скорости сдвига, температуры и времени набухания системы «тыквенный порошок - вода» вязкость убывает при увеличении гидромодуля. Показали, что вязкость зависит от времени набухания системы ([вязк. (20 мин) < вязк. (40 мин) = вязк. (60 мин), что указывает на достаточность 40-минутного набухания]) и от номера фракции - вязкость возрастает с увеличением размера частиц порошка (рис. 4).

Рис. 3. Зависимость вязкости от скорости сдвига для системы «порошок тыквы - вода» при различных значениях гидромодуля (фракция 4, Т„ = 20 °С, 1Н = 20 мин)

-3

-4-2 0 2 4 6 6

1-П(Шс-)

Рис. 4. Зависимость вязкости системы «порошок тыквы - вода» от скорости сдвига для фракций 1 и 5, размеры частиц (ё, мм) которых указаны около кривых (Тн = 20 °С, ГМ = 10д„=40мин)

Проведенные исследования позволили нам найти оптимальные условия для получения макрооднородных систем «порошок тыквы - вода» различной вязкости от легкотекучих до пастообразных, что расширяет возможности получения продуктов питания на основе порошка тыквы с различными структурными и органолептическими параметрами.

Способы приготовления и составы пищевых продуктов с добавками порошка тыквы

Влияние добавок порошка тыквы на свойства муки и хлеба

Изучали влияние добавок порошка тыквы на свойства дрожжевого теста и хлеба. Муку для приготовления исследуемых образцов теста использовали двух видов: с содержанием клейковины 25 % (среднее содержание) и 21 % (низкое содержание). Готовили по шесть контрольных образцов теста из муки каждого сорта с различной концентрацией добавок: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 г порошка тыквы на 100 г муки.

Реологические исследования теста показали, что в ряду образцов из муки с низким содержанием клейковины влияние добавок порошка тыквы проявляется ярче, чем в случае муки со средним содержанием клейковины - об этом свидетельствует увеличение вязкости в образцах теста, приготовленного из низко-клейковинной муки с до-

бавками порошка тыквы, по сравнению с контрольным образцом теста, приготовленного без добавки порошка тыквы. Установлено (рис. 5), что наибольшим эффектом улучшения качества хлеба из низко-клейковинной муки (поры мякиша равномерно заполняют срез, одинаково небольшие по размеру, мякиш пышный, быстро восстанавливает форму после сжатия, цвет мякиша желтоватый, запах хлебный) обладают малые добавки порошка тыквы (0,5 г на 100 г муки).

Рис. 5. Хлеб пшеничный из муки с низким содержанием клейковины (21 %) с добавками порошка тыквы:

1-0г (контроль)

2-0,5 г

Что касается хлеба из муки со средним содержанием клейковины, то добавки порошка тыквы в этом случае незначительно улучшают структурные параметры его качества. Установлено, что порошок тыквы может играть роль функционального ингредиента в хлебопечении.

Способ приготовления и свойства супа-пюре на основе порошка тыквы

На основе порошка тыквы разработана рецептура приготовления диетического супа-пюре. Подобрали оптимальное значение гидромодуля для системы «нефракциони-рованный тыквенный порошок - вода". При значении гидромодуля 11-12 исследуемая система имела консистенцию супа-пюре.

Приготовленный согласно известной рецептуре, но с заменой свежего сырья порошком тыквы, суп-пюре имел относительно густую однородную консистенцию, приятный внешний вид, запах и вкус.

На основе реологических исследований было найдено оптимальное соотношение между массой порошка тыквы и массой бульона при приготовлении супа-пюре.

Показана возможность прогноза консистенции продукта на основе реологических измерений составляющей его основы - системы «порошок тыквы - вода».

3-1,0 г

4-2,Ог

5-3,Ог 6 - 5,0 г

Влияние добавок порошка тыквы на свойства соусов

Изучена возможность замены части пшеничной муки на порошок тыквы при приготовлении красного и белого соусов в целях обогащения их пищевыми волокнами, витаминами и микроэлементами.

Определены оптимальные концентрации порошка тыквы, позволяющие произвести замену части муки в рецептуре соусов, без ухудшения их органодептических свойств.

Показано, что добавки до 20 % порошка тыквы в белый соус и до 40 % в красный вместо муки улучшают реологические и оргаиолептические показатели качества соусов.

ВЫВОДЫ

1. Разработан способ получения пектина из жома тыквы с использованием отечественных ферментных препаратов из культур Trichoderma viride, Aspergillus awamori, Bacillus macerans. Найдены оптимальные условия - гидролиза: температура 45 °С; гидромодуль 10; концентрация препарата в реакционной смеси 2 мг/мл; продолжительность гидролиза-экстракции 3 часа. Установлено, что наиболее эффективным является использование ферментного препарата из Aspergillus awamori ~ выход продукта при этом составляет 14 %.

2. Проведен комплексный физико-химический анализ свойств полученного пектина. Показано, что он содержит большое количество полигалактуроновой кислоты (64 %), имеет достаточно высокую молекулярную массу (45 кДа), обладает желирующей способностью, относится к высокоэтерифицированным пектинам (СЭ = 53 %).

3. Изучено влияние пектина и пищевых кислот на стабилизацию и хранение тыквенного сока с мякотью. Показано, что названные добавки в определенных концентрациях, добавки пектина (С = 0,1; 0,15; 0,2 %) стабилизируют сок и добавки аскорбиновой (С = I %) и лимонной (С = 0,10 %) кислот увеличивают сроки его хранения.

4. Изучены реологические свойства систем «порошок тыквы - вода» в зависимости от технологических факторов (ГМ, Тн, tH, степень измельчения порошка тыквы), и на этой основе разработаны составы и способы приготовления продуктов питания (суп-пюре, хлеб, соусы), обогащенные натуральными пищевыми волокнами, макро- и микроэлементами, витаминами,

5. Разработаны технические условия на порошок тыквы. Проведены производственные испытания и оформлены соответствующие акты на продукты питания с добавками порошка тыквы (соусы, соки, хлеб). Получены протоколы испытаний на пектин и порошок тыквенный, на основании которых данные вещества можно использовать в качестве пищевых добавок в продукты питания. Проведен расчет сравнительной экономической эффективности производства пектина кислотным и ферментативным способами и установлено, что при переходе с кислотного способа на ферментативный рентабельность повышается на 13 %.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Румянцева Г.Н., Маркина O.A., Птичкина Н.М. Экстракция пектина из тыквенного жома с помощью отечественных ферментных препаратов // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2002. - № 6. - С. 33-35.

2. Слинчук А.И., Маркина O.A., Птичкина Н.М. Порошок тыквы как улучшитель муки с низким содержанием клейковины // Вестник Саратовского госагроуни-верситета им. Н.И. Вавилова. - 2003. - № 2. - С. 80-81.

3. Маркина O.A., Коськина Н.П., Птичкина Н.М. Изучение влияния пищевых кислот на качество тыквенного сока // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2003. - №> 2. - С. 82-84.

4. Маркина O.A., Дмитриенко С.Ю., Птичкина Н.М. Реологические свойства системы «тыквенный порошок - вода» // От фундаментальной науки к новым технологиям: Тезисы докладов. Москва-Тверь, 25-28 сентября 2001. С. 43-44.

5. Маркина O.A., Румянцева Г.Н., Птичкина Н.М. Использование отечественных ферментных препаратов для получения пектина из жома тыквы // Биотехнология - состояние и перспективы развития: Материалы 1-го Международного конгресса. Москва, 14-18 октября 2002. С. 379-380.

6. Маркина O.A., Птичкина Н.М. Порошок тыквы - функциональная добавка в хлебопечении // Федеральные и региональные аспекты государственной политики в области здорового питания: Тезисы докладов Международного симпозиума, Кемерово, 9-11 октября 2002. С. 365-367.

7. Бухарова E.H., Маркина О.А, Гусева Л.В., Карпунина Л.В.. Птичкина U.M. Полисахариды «пектин» и «полимиксан 88А» как стабилизатор тыквенного сока с мякотыо // Биотехнология - состояние и перспективы разви тия: Материалы 2-го Международного конгресса. Москва, 10-14 ноября 2003. С. 125-126.

8. Птичкхма U.M., Бухарова E.H., Маркина O.A., Карпунина Л.В. Влияние поли-сахаридных добавок (пектина и полимиксана) на стабилизацию и микрофлору тыквенного сока // Материалы Всероссийской научно - практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика H.H. Вавилова. Саратов, 24-26 ноября 2004. С. 99-102.

9. Птичкина U.M., Маркин В.Ф., Крелина И.Ii., Маркина O.A. Комплексная безотходная переработка плодов тыквы для производства продуктов питания диетического и лечебно-профилактического назначения и получения пищевого полисахарида - пектина // Материалы 2-й Международной научно-технической конференции: Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности, посвященной 100-летию заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора В.И. Попова. Воронеж, 22-24 сентября 2004. С. 182-185.

10. Маркина O.A., Птичкина U.M. Использование порошка тыквы в рецептуре соусов // Материалы межрегионального научно-практического семинара: Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания. Омск, 8 апреля 2005. С. 139-141.

Маркина Ольга Александровна

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕКТИНА ИЗ ТЫКВЫ С ПОМОЩЬЮ ФЕРМЕНТОВ МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

03,00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 18.11.05. Формат60x84 1/16. Объем 1,5 п. л. Тираж 100 экз. Зака

Типография Издательства Саратовского \ ниверситета. 410012, Саратов, Астраханская. 83.

РНБ Русский фонд

2006-4 27060

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Маркина, Ольга Александровна

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Пектины: получение, свойства, применение (Обзор литературы).

1.1. Уникальный биополимер «пектин».

1.2. Проблемы производства пектинов в России.

1.3. Тыква - перспективный источник получения пектина.

1.4. Способы выделения пектиновых веществ.

1.5. Использование пектинсодержащих объектов в продуктах питания.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

Глава 3. Ферментативный способ получения пектина.

3.1. Получение и характеристика жома и порошка тыквы.

3.2. Выбор ферментных препаратов по их активности для гидролиза жома тыквы.

3.3. Ферментативная экстракция пектина из жома тыквы.

3.4. Характеристика полученного пектина.

Глава 4. Влияние добавок пектина и пищевых кислот на стабилизацию и микрофлору тыквенного сока с мякотью.

• 4.1. Изучение влияния пектина и пищевых кислот на стабилизацию и мик-^ рофлору тыквенного сока с мякотью.

4.2. Изучение влияния пищевых кислот на качество тыквенного сока с мякотью.

Глава 5. Реологические свойства системы «порошок тыквы - вода».

5.1. Зависимость вязкости системы «порошок тыквы - вода» от гидромодуля.

5.2. Влияние температуры, продолжительности набухания и степени изф мельчения порошка тыквы на вязкость системы «порошок тыквы - вода».

Глава 6. Разработка пищевых продуктов с добавками порошка тыквы.

6.1. Суп-пюре на основе порошка тыквы.

6.2. Использование порошка тыквы в рецептуре соусов.

Ш 6.3. Порошок тыквы как улучшитель муки с низким содержанием клейковины.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Получение пектина из тыквы с помощью ферментов микробного происхождения"

Актуальность работы. Природный полисахарид пектин - уникальный биополимер, один из основных строительных материалов клеточных стенок высших растений, - обладает широким спектром функциональных свойств. В сочетании с водой и некоторыми другими веществами он проявляет себя в качестве загустителя, студнеобразователя, стабилизатора, эмульгатора, агента, связывающего катионы металлов.

Наличие у одного носителя столь разнообразных качеств, каждое из которых представляет самостоятельный технологический интерес, определяет пектин как биополимер, особенно ценный для медицины и производства продуктов питания.

Разработка продуктов питания, в том числе лечебно-профилактического назначения, с добавками пектина и пектинсодержащих продуктов - важный фактор снижения риска ряда заболеваний, таких как ожирение, сахарный диабет, артериальная гипертония, гастрит, колит.

Крупнейшими производителями пектина являются фирмы "Hercules Inc." (США), "Herbstreith und Fox KG" (Германия). Источником сырья для производства пектина за рубежом являются цитрусовые и яблочные выжимки.

В настоящее время на территории Российской Федерации пектин не производится, хотя годовая потребность в нём составляет от 3 до 8 тыс. тонн (Иванов, 1993). Экономическая нестабильность в стране не позволяет устранить дефицит пектина за счет импорта или собственного производства. Однако Россия обладает большими ресурсами пектинсодержащего сырья (свекловичный жом, сердцевины корзинок подсолнечника). Еще одним эффективным сырьем для производства пектина является тыква - культура неприхотливая в выращивании и дающая стабильные и высокие урожаи в Нижнем и Среднем Поволжье.

Существующие в настоящее время технологии извлечения пектина из растительного сырья базируются на кислотном гидролизе и обладают, по меньшей мере, двумя недостатками: кислотная экстракция не позволяет достаточно полно извлекать пектин из сырья, а сама технология из-за использования жестких химических реагентов - кислот - не является экологически чистой.

В силу вышесказанного разработка бескислотного, экологически чистого способа выделения пектина из растительного сырья с помощью специфических гидролизующих агентов - ферментов - является весьма актуальной задачей.

Цель исследования - разработка ферментативного способа получения пектина из плодов тыквы и оценка влияния пектина и пектинсодержащего порошка тыквы на свойства некоторых продуктов питания.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

- разработать регламент получения воздушно-сухого жома и порошка тыквы для проведения эксперимента;

- разработать технологию получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения;

- изучить физико-химические характеристики биопектина;

- изучить влияние пектина и пищевых кислот на процессы стабилизации в тыквенном соке с мякотью и сроки его хранения;

- изучить влияние технологических факторов на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода»;

- разработать продукты питания с использованием пектина и пектинсодержащего порошка тыквы.

Научная новизна. Впервые экспериментально доказана эффективность получения пектина из плодов тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения. Определены технологические параметры процесса. Выбран наиболее продуктивный ферментный препарат. Изучены физико-химические характеристики полученных пектинов. Установлено, что они относятся к высокоэтерифицированным пектинам со степенью этерификации (СЭ) > 50 %, содержат большое (64 %) количество полигалактуроновой кислоты (ПГК), их молекулярная масса составляет 42-45 кДа.

Показано, что на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода» в значительной мере влияют такие факторы, как степень измельчения порошка, гидромодуль системы, время и температура набухания порошка, что позволяет прогнозировать свойства продуктов на ее основе.

Показано, что добавки пектина и пищевых кислот стабилизируют тыквенный сок с мякотью и увеличивают сроки его хранения. Определены оптимальные концентрации добавок - стабилизаторов.

Практическая значимость работы. Показана возможность и обоснована целесообразность получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов микробного происхождения.

На основании изучения реологических свойств системы «порошок тыквы — вода» в зависимости от технологических факторов, разработаны продукты питания с использованием пектинсодержащего порошка тыквы.

Показано, что добавки пектина и пищевых кислот в определенных концентрациях приводят к стабилизации и увеличению сроков хранения тыквенного сока с мякотью.

Разработана нормативно-техническая документация на порошок тыквы. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ получения пектина из жома тыквы с помощью отечественных ферментных препаратов из культур микроорганизмов Trichoderma viride, Bacillus macerans, Aspergillus awamori.

2. Физико-химический анализ пектина, полученного методом биокатализа.

3. Результаты по изучению влияния добавок пектина и пищевых кислот на стабилизацию и хранение тыквенного сока с мякотью.

4. Результаты исследований влияния технологических факторов на реологические свойства системы «порошок тыквы - вода».

5. Разработка пищевых продуктов (соки, хлеб, супы, соусы) с использованием пектина и пектинсодержащего порошка тыквы.

Работа выполнена на кафедре технологии и организации общественного питания в соответствии с планом НИР кафедры по теме: «Пищевые гидроколлоиды: получение, физико-химические, функциональные свойства и применение в продуктах питания» и в рамках фундаментальных исследований СГАУ им. Н.И. Вавилова по договору на тему: «Биопектин из тыквы», № гос. регистрации 01200200956, научный руководитель темы д.х.н., профессор Н.М. Птичкина.

Апробация работы. Основные результаты были представлены в виде стендовых докладов и устных сообщений на следующих конференциях и симпозиумах: Международная конференция «От фундаментальной науки - к новым технологиям» (Москва-Тверь, Россия, 2001); 1-й Московский международный конгресс «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, Россия, 2002); 2-й Московский международный конгресс «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, Россия, 2003); Международный симпозиум «Федеральные и региональные аспекты государственной политики в области здорового питания» (Кемерово, Россия, 2002); Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов, Россия, 2004); 2-я Международная научно-техническая конференция «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности», посвященная 100-летию заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора В.И. Попова (Воронеж, Россия, 2004); Межрегиональный научно-практический семинар «Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания» (Омск, Россия, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Маркина, Ольга Александровна

107 ВЫВОДЫ

1. Разработан способ получения пектина из жома тыквы с использованием отечественных ферментных препаратов из культур Trichoderma viride, Aspergillus awamori, Bacillus macerans. Найдены оптимальные условия - гидролиза: температура 45 °С; гидромодуль 10; концентрация препарата в реакционной смеси 2 мг/мл; продолжительность гидролиза-экстракции 3 часа. Установлено, что наиболее эффективным является использование ферментного препарата из Aspergillus awamori - выход продукта при этом составляет 14 %.

2. Проведен комплексный физико-химический анализ свойств полученного пектина. Показано, что он содержит большое количество полигалактуроновой кислоты (64 %), имеет достаточно высокую молекулярную массу (45 кДа), обладает желирующей способностью, относится к высокоэтерифицированным пектинам (СЭ = 53 %).

3. Изучено влияние пектина и пищевых кислот на стабилизацию и хранение тыквенного сока с мякотью. Показано, что названные добавки в определенных концентрациях, добавки пектина (С = 0,1; 0,15; 0,2 %) стабилизируют сок и добавки аскорбиновой (С = 1 %) и лимонной (С = 0,10 %) кислот увеличивают сроки его хранения.

4. Изучены реологические свойства систем «порошок тыквы - вода» в зависимости от технологических факторов (ГМ, Тн, tH, степень измельчения порошка тыквы), и на этой основе разработаны составы и способы приготовления продуктов питания (суп-пюре, хлеб, соусы), обогащенные натуральными пищевыми волокнами, макро- и микроэлементами, витаминами

5. Разработаны технические условия на порошок тыквы. Проведены производственные испытания и оформлены соответствующие акты на продукты питания с добавками порошка тыквы (соусы, соки, хлеб). Получены протоколы испытаний на пектин и порошок тыквенный, на основании которых данные вещества можно использовать в качестве пищевых добавок в продукты питания. Проведен расчет сравнительной экономической эффективности производства пектина кислотным и ферментативным способами и установлено, что при переходе с кислотного способа на ферментативный рентабельность повышается на 13 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Биополимеры, относящиеся к классу полисахаридов, выполняют in vivo ряд важных биологических функций: они участвуют в построении клеточных стенок и межклеточного матрикса, в регулировании обмена ионами между клеткой и ее окружением, являются для клетки энергетическим резервом. Изучение по-лисахаридных систем приближает нас к пониманию различных аспектов функционирования живой материи, и в силу этого имеет большое теоретическое значение.

С другой стороны, обладая уникальными способностями загущения, студ-необразования, эмульгирования, влагоудержания и стабилизации структурно-сложных систем, полисахариды (ПС) находят широкое применение в микробиологии, фармакологии, медицине, в производстве продуктов питания. Наряду с белками, ПС являются основными компонентами пищи, определяющими ее структуру и органолепгические свойства.

Наше исследование посвящено яркому представителю пищевых полисахаридов - пектину. Пектиновые вещества (ПВ) содержатся в многочисленных объектах природы - овощах, фруктах, стеблях, корзинках растений. Качество и количество ПВ в этих объектах неодинаково. Выделяют ПВ из природного сырья, в основном, методом кислотного гидролиза. Кислоты не являются специфическим гидролизующим агентом в данном случае, что приводит к разрушению самих ПВ и не позволяет максимально высвобождать их из сырья. Кроме того, кислотный способ получения ПВ не является экологически чистым.

Мы разработали ферментативный способ получения пектина из плодов тыквы. В качестве гидролизукяцих агентов использовали отечественные ферментные препараты из культур микроорганизмов - Aspergillus awainori, Bacillus macerans и Trichoderma viride, хорошо зарекомендовавшие себя на яблочном сырье. В процессе работы были выявлены по активности и охарактеризованы по механизму действия три препарата: целлюлаза A. awamori, мацераза В. macerans, ксиланаза Т. viride.

Дальнейшая работа состояла в подборе оптимальных технологических параметров стадии гидролиза-экстракции ПВ - гидромодуля, температуры, времени процесса. В результате удалось получить ПВ хорошего качества (проведен физико-химический анализ в соответствии с ГОСТом) при выходе 10-14%, что в два раза превышает выход ПВ при использовании кислотного метода из того же сырья. Кроме того, метод не использует агрессивных агентов и является экологически чистым.

Оценивая сложившуюся ситуацию в РФ, - в настоящее время в силу различных причин в России не производят пектинов, делая дорогостоящие закупки по импорту, - мы уделили внимание использованию пектинсодержащих объектов для расширения ассортимента продуктов питания профилактического и функционального назначения. Питание современного человека характеризуется недостатком белка, пищевых волокон, минеральных веществ и витаминов. Чтобы в какой-то мере восполнить этот дефицит мы предложили использовать порошок тыквы (ПТ), полученный по разработанной нами методике, в качестве добавки для приготовления супов, соусов, хлеба, богатых ПВ. На основании изучения реологических свойств системы «порошок тыквы-вода» при различных гидромодулях, температурно-временных параметрах, разработаны продукты питания с оптимальным содержанием добавок ПВ, что позволяет расширить их ассортимент по структурно-механическим и органолептическим свойствам, а также обогащает их недостающими нутриентами питания.

Следующим этапом работ было изучение влияния добавок пектина и пищевых кислот на процессы стабилизации и хранения сока из тыквы с мякотью, богатого полезными веществами. В настоящее время такой сок является продуктом, мало привлекательным на вид. Это двухфазная расслоившаяся система. На основании проведенных исследований определены концентрации пектина и пищевых кислот (лимонной и аскорбиновой), позволяющие получить однофазную однородную систему (сок с мякотью) и увеличивающие сроки ее хранения.

Таким образом, возможность восполнения дефицита ценного полисахарида пектина на российском рынке открывается при использовании в качестве сырья плодов тыквы - неприхотливой в возделывании и высокоурожайной культуры в Нижнем и Среднем Поволжье.

Использование для выделения пектина из сырья специфических гидроли-зующих агентов - отечественных ферментных препаратов микробного происхождения вместо традиционно используемых минеральных кислот позволяет получать пектин высокого качества при увеличении выхода продукта.

Добавки пектинов и пектинсодержащего порошка тыквы в продукты питания обогащают их натуральными пищевыми волокнами, макро- и микроэлементами, витаминами, способствуют их стабилизации, позволяют расширить ассортимент продуктов по физико-химическим и органолептическим показателям.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Маркина, Ольга Александровна, Саратов

1. Аймухамедова Г.Б., Алиева Д.Э., Шелухииа Н.П. Свойства и применение пектиновых сорбентов. Фрунзе: ИЛИМ, 1984. - 131 с.

2. Аймухамедова М.Б. Способы получения пектиновых веществ // Пищ. пром-сть. 1998. - № 5. - С. 19-20.

3. Алейников И.Н., Сергеев В.Н., Русаков А.В., Меркулов Ю.Г. Новый подход к производству пектина // Изв. вузов. Пищ. технол. 2000. - № 1. - С. 5962.

4. Андреев В.Г., Науменко И.В., Паршакова Л.Г. Способы получения различных типов яблочного пектина // Консерв., овощесуш. и пищ. пром-сть. Сер. 4. -М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1981. Вып. 16. - С. 11-13.

5. Арсимович А.А., Балтага С.В., Пономарева Н.П. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов в плодах. Кишинев: Ред.-изд. отдел АН Молд. ССР, 1970. - С. 22-25.

6. А.с. 577212 СССР. Способ получения яблочного пектина из яблочных выжимок / В.Л. Погребная, М.К. Алтуньян // Открытия. Изобретения. 1989.

7. А.с. 1034690 СССР. Производство свекловичного пектина / Г.В. Бузин, В.В. Парфененко // Открытия. Изобретения. 1983.

8. А.с. № 921500 СССР. Способ получения пектина из морских трав // Открытия. Изобретения. -1982.

9. А.с. 1186619 СССР, МКИ С 08 В 37/06. Способ получения пектина из растительного сырья / З.Д. Ашубаева, Д.Ш. Чолбаева. № 3723605/23-05; Заявлено 13.02.84; УДК 664.292(088.8) // Открытия. Изобретения. - 1985. - № 39.

10. А.с. 1626444 СССР, МКИ С 08 В 37/06. Способ получения пектина / В.Н. Голубев, С.М. Губанов, О.Г. Микеладзе. № 4602481/31-05; Заявлено 20.09.88; УДК 547.458.88 (088.8) // Открытия. Изобретения. - 1991. - № 2.

11. Балтага С.В. Биохимическое исследование кормового арбуза как нового источника пищевого пектина: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Кишинев, 1960. -12 с.

12. Барабанова Ф.В. Получение и применение различных видов пектинов: Отчет о патент, иссл. / Молд. НИИ пшц. пром-сти; № per. ВУПУ 01129/86-4; Инв. № 12403. - Кишинев, 1986. - 96 с.

13. Бексеев Ш.Г. Овощные культуры мира. Энциклопедия огородничества. -СПб.: ДиЛя, 1998.-512 с.

14. Велик В.Ф. Кабачки и другие тыквенные. М.: Сельская новь, 1997. -48 с.

15. Бетева Е.А., Кочеткова А.А., Гернет М.В. Пектин, его модификация и применение в пищевой промышленности // Кондитерская пром-сть / Агро НИИТЭИПП. Сер. 17.- 1992. -№ 1, вып. 4. 168 с.

16. Большая Советская Энциклопедия // Тыква (Cucurbita). М., 1977. - С. 397-398.

17. Бравова Г.Б., Самойлова М Б. Мацерирующие ферменты. Получение и применение в народном хозяйстве. М.: ОНТИТЭИ Микробиопром, 1981.

18. Бредихина Н.А. Пектины уникальные природные целители // Пища, вкус, аромат. - 2001. - № 32. - С. 32.

19. Браудо Е.Е., Даниленко А.Н.и др. // Растительный белок: новые перспективы. М.: Пшцепромиздат, 2000. - С. 6-23.

20. Брутенко Л.А., Тарасенко Е. В., Коваленко А.Г. Экономия сырья при выработке изделий с овощными порошками // Резервы эффективности общественного питания: Сб. науч. тр. Киев: Изд-во торг.-экон. ин-та, 1989. - С. 8993.

21. Быков В.А., Крылов И.А. и др. Микробиологическое производство биологически активных препаратов. М.: Высшая школа, 1987. -143 с.

22. Василенко З.В., Бараков B.C. Состав и свойства пектиновых веществ // Плодоовощные пюре в производстве продуктов. М., 1987. - С. 26-31.

23. Газарян К.Г., Тарантул В.З. Биотехнология за рубежом. М.: Знание, 1990.-64 с.

24. Голубев В.Н. и др. Пищевые и биологически активные добавки: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Академия, 2003. - 202 с.

25. Голубев В.Н., Шелухина Н.П. Пектин: химия, технология, применение. -М.: АТНРФ, 1995.-387с.

26. ГОСТ 20264-81. Препараты ферментные. Методы испытаний. -1981.j

27. ГОСТ 20264.3-81. Препараты ферментные. Методы определения активности пектолитического комплекса. -М., 1989 -12 с.

28. ГОСТ 10444.15-94. Методы определения количества мезофильных аэро-ных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. М., 1994. - 11 с.

29. ГОСТ 30726-2001. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий вида Escherichia coll М., 2001.

30. ГОСТ Р50480-93. Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода ф Salmonella. М.: Изд-во стандартов, 1993. - 13 с.

31. ГОСТ Р-51921-2002. Продукты пищевые. Методы выявления и определения бактерий Listeria monocytogenes. М.: Изд-во стандартов, 2002. — 18 с.

32. ГОСТ 10444.2-94. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества Staphylococcus aureus. М.: Изд-во стандартов, 1995. — 12 с.

33. ГОСТ 28560-90. Продукты пищевые. Методы выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 6 с.

34. ГОСТ Р 50474-93. ГОСТ Р 30518-97. Продукты пищевые. Методы выяв-щ ления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий) -М.: Изд-во стандартов, 1993. 8 с.

35. Гулый И.С., Дончешсо Л.В., Карпович Н.С. Производство пектина: про) блемы и решения // Пищ. пром-сть. -1992. № 10. - С. 25-30.

36. Дадашев М.Н., Вагидов Я. А., Шихнебиев Д.А., Балиева Ж.С. Перспек-ф тивы производства и применения пектиновых веществ // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. - № 9. - С. 46-49.

37. Даурский А.Н. «Красный Октябрь» сегодня и завтра // Пищ. пром-сть. -1993. -№3-4. -С. 12-14.

38. Дворкин Б.З. О концепции развития АПК Саратовской области до 2005 г. // Вестн. СГАУ им. Н.И. Вавилова. 2001. - № 1. -С. 2-5.

39. Дончешсо Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. М.: ДеЛи, 2000.-256 с.

40. Донченко Л.В., Кондратенко В.В. Изменение содержания питательныхвеществ тыквы при созревании и хранении // Изв. вузов. Пищ. технол. 1998. 1. С. 83-84.

41. Донченко Л.В., Карпович Н.С., Симхович Е.Г. Производство пектина. -Кишинев, 1995. 250 с.

42. Донченко В.А. Овощи и плоды в питании и лечении. 2-е изд., перераб. идоп. СПб.: Атон, 1998. - 416 с.

43. Дудкин М.С., Щелкунов Л.В. Новые продукты питания. М.: Наука, 1998.-304 с.

44. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений Л.: Агропромиздат, 1987. - 427 с.

45. Зайко Г.М., Тамова М.Ю. Получение очищенного пектина для исполь-0 зования в лечебных и профилактических целях // Пищ. технол. 1998. - № 1.1. С. 13-19.

46. Зайко Г.М. Получение и применение пектина для лечебных и профилактических целей. Краснодар: Изд-во Кубан. гос. техн. ун-та, 1997. - 138 с.

47. Иванов В.И., Комаров В.И., Мануйлова Т.А. Состояние использования вторичных сырьевых ресурсов в пищевой промышленности // Вестн. РАСХН. — 1993.-№4.-С. 61-63.

48. Игнатьева Г.Н., Овсюк Т.И. Способ повышения комплексообразующей способности пектина // Хранение и переработка с.-х. сырья. 2001. - № 8. - С. 27-31.

49. Ильина И.А., Сапельникова Ю.А., Миронова Oil, Земскова З.Г. Методологические основы процесса комплексообразования пектинов // Пищ. технология. 2000. - № 5-6. - С. 35-37.

50. Исачкин А.И. Полный сортовой каталог средней полосы России. М.: Лик пресс, 2001.-512 с.

51. Исачкин А.В., Мамонов Е.В., Воробьев Б.Н., Аладдина О.Н. Сельскохозяйственные культуры средней полосы России. М.: ЮНИОН-паблик, 2002. — 336 с.

52. Кайшева Н.Ш., Компанцев В.А., Щербак С.Н., Крикова Н.И. Изучение взаимодействия пектинов с металлами с целью исследования детоксицирую-щих свойств // Фармацея. 1992. - № 2. - С. 45-49.

53. Калакура М.М., Брутенко Л.А., Тарасенко Е.В. Влияние овощных порошков на качество мучных кондитерских изделий // Всесоюз. науч. конф. «Проблемы влияния тепловой обработки на пищевую ценность продуктов питания»: Тез. докл. Харьков, 1990. - С. 294.

54. Каминская Ф.И., Юрчешсо С.И. и др. Исследование антибактериальных 1 свойств яблочного пектина // Консерв. и овощесуш. пром-сть. 1975. — № 4.1. С. 35-37.ф 60. Караколев Г., Огнянов И., Маринов М. Пектиновые вещества. София:

55. Дъержавно изд-во наука и изкусство, 1956. 200 с.

56. Карпович Н.С., Донченко Л.В., Нелина В.В. и др. Пектин. Производство и применение. Киев: Урожай, 1989. - 88 с.

57. Качалай Д.П., Любешсо Л.П. и др. Методические указания по использованию в лечебно-профилактических целях пектинов и пектинсодержащих продуктов № 5049-89. Киев: Урожай, 1990. - С. 16.

58. Квасенков О.И. Новая технология осветления соков // Пищ. пром-сть. -1997.-№2.-С. 62.

59. Кизиветтер И.В., Грюнер B.C., Евтушенко В.Л. Переработка морскихводорослей и других промысловых водных растений. М.: Пищевая промышленность, 1967. -217 с.

60. Ковальская Л.П. Технология пищевых продуктов. -М.: Колос, 1999. 752с.

61. Колеснов А.Ю., Письменный В.В., Троицкий Б.Н. Пектиновые смеси для домашнего приготовления продуктов пищевого и лечебнопрофилактического назначения // Пищ. пром-сть. 1998. - № 6. - С. 16-19.

62. Колмакова Н. Пектин и его применение в производстве специальных фруктовых наполнителей // Пищ. пром-сть. 2003. - № 6-7. - С. 58-59.

63. Колмакова Н. Пектин и его применение в различных пищевых производствах // Пищ. пром-сть. 2003. - № 6. - С. 11-12.

64. Колмакова Н. Необычное в привычном: пектин как полезная пищевая добавка // Пищ. пром-сть. 2004. - № 8. - С. 77-78.

65. Комисаренко С.Н., Спиридонов В.Н. Пектины их свойства и примене-щ ние // Растит, ресурсы. - 1998. - Т. 34, вып. 1. - С. 111 -119.

66. Кондакова И.А., Тюкавкина Н.А. Лечебно-профилактическая продукция ® фабрики "Красный Октябрь" // Пищ. пром-сть. 1997. - № 9. - С. 11.

67. Коновалов М.Б., Селютина И.И., Ядун С.Ф., Мищенко В.Я. Извлечение пектиновых веществ свекловичного жома с использованием вибрационного воздействия // Хранение и переработка сельхозсырья. 2002. - № 2. - С. 34-36.

68. Корячкина С .Я. Новые виды мучных и кондитерских изделий. — Орел: Труд, 2001. 202 с.

69. Костылева Н.Ш., Компанцев В.А., Щербак С.Н., Крикова Н.И. Составы растворимых комплексов металлов с пектинами // Пищ. пром-сть. 1992. - № 1.-С. 28-29.

70. Кочеткова А.А., Колесов А.Ю. Классификация и применение пектинов. // Пищ. пром-сть. 1995. - № 9. - С. 11.

71. Кочеткова А.А. Некоторые аспекты применения пектина // Пищ. пром-сть. 1992. - № 7. - С. 28-29.

72. Краснова Н.С. Пектин и его применение в лечебно-профилактическом питании: Обзорная информ. Кишинев: МолдНИИТЭИ, 1993. -21с.

73. Краснова Н.С. О производстве и применении пектина // Пищ. пром-сть. 1997. -№ 9. - С. 10.

74. Краснова Н.С., Лучина Л.Н. Разработка пектина для лечебно-профилактического питания // Пищ. пром-сть. 1998. - № 1. - С. 11-12.

75. Крац Р., Колеснов А.Ю. Новый желейный мармелад на пектине // Пищ. пром-сть. 1997. -№ 2. - С. 20-21.

76. Кристиансен С.Х. Пектиновые желе-текстураторы для кондитерских изделий // Пищ. пром-сть. 1994. - № 3. - С. 13-15.

77. Лисиченок СЛ., Хавин А.А., Гула Е.П. Порошки из тыквы // Техника и технология. 1990. - № 5. - С. 50-51.

78. Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. -М.: Химия, 1979. 304 с.

79. Методические указания по использованию в лечебно-профилактических целях пектинов и пектинсодержащих продуктов N5049-89. МЗ СССР, АН СССР, Госагропром УССР. Киев: Урожай, 1990. - 16 с.

80. Муминов Н.Ш. Особенности получения пектина из хлопковой створки // Пищ. пром-сть. 1997. - № 2. - С. 22.

81. Наймулина Е.Г., Зайко Г.М. Технология плодово-овощных соусов с применением молочной сыворотки и пектина // Изв. вузов. Пищ. технол. — 2001. -Ко 1.-С. 32-33.

82. Нуштаева Т.И., Помозова В.А., Позняковский В.М., Шелухина Н.П. Пектиновые вещества плодово-ягодного и овощного сырья Кузбасса // Пищ. пром-сть. 1993. -№ 8. - С. 12-13.

83. OCT III-3-82. Пектин. Технические условия. М.: Госагропром СССР, 1988.-21 с.

84. Пат. 02115335 РФ, МПК7 А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина / В.А. Васькина, В.Н. Горячева, В.Д. Волгин и др. № 94000251/13; Заявлено 04.01.94 // Открытия. Изобретения. - 1998.

85. Пат. 2157380 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина из зеленой массы люпина / А.И, Коновалов, В.Ф, Миронов, А.Н. Кара-сева и др. № 98103934; Заявлено 03.03.98 // Изобретения. Полезные модели. -2000.

86. Пат. 2055484 РФ, МПК7 6 А 23 L 1/0524. Способ получения пектина / Н.М. Птичкина, А.Г. Ишин, И.А. Данилова. № 5035191/13; Заявлено 31.03.92 // Открытия. Изобретения. - 1993. - № 7.

87. Пат. 2116075 РФ, МКИ С 08 В 37/06, А 23 L 1/0524. Способ получения медицинского очищенного пектина / Н.Ш. Кайшева. № 96103099/14; Заявлено 16.02.96 // Открытия. Изобретения. - 1998.

88. Пат. 2110523 РФ, МКИ С 08 В 37/06. Способ производства пектина / О.И. Квасенков, В.Ю. Бархатов, Г.И. Касьянов, Н.В. Липицкая. № 97104788/04; Заявлено 26.03.97 // Открытия. Изобретения. - 1998.

89. Пат. 2116313 РФ, МКИ С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина и пектинсодержащих веществ из свекловичного жома / И.Г. Махначев, Л.И. Давиденко. № 97107201/13; Заявлено 06.05.97 // Открытия. Изобретения. -1998.

90. Открытия. Изобретения. 1999.

91. Пат. 2198183 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина / И.А. Ильина, З.Г. Земскова, Т.В. Уврачева, О.И. Квасенков. № 2000128132/04; Заявлено 13.11.2000 // Изобретения. Полезные модели. - 2003.

92. Пат. 2055485 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения низкометоксилированного пектина / Л.В. Донченко, Г.М. Сычева, В.Д. Бакирь и др. № 5042782/13; Заявлено 18.05.92 // Открытия. Изобретения. - 1996.

93. Пат. 2051594 РФ, МПК7 А 23 L 1/ 0524. Способы получения пектина из ■ растительного сырья / Х.Н. Архипов, М.Т. Турахожаев, В.И. Крайнов. №5051950/13; Заявлено 13.07.92 // Открытия. Изобретения. 1996.

94. Пат. 2055484 РФ, МПК7 6 A 23L 1/0524. Способ получения пектина / Н.М. Птичкина, А.Г. Ишин, И.А. Данилова. № 5035191/13; Заявлено 31.03.92 // Открытия. Изобретения. - 1993. - № 7.

95. Пат. 2058085 РФ, МКИ А 23 L 1/0524. Способ получения пектина / В.Н. Голубев. № 96103238/13; Заявлено 23.02.96 // Открытия. Изобретения. -1996.

96. Пат. 2132696 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина из морских трав / О.Д. Долгий, М.В. Петров, П.И. Маленкж. № 95120632/14; Заявлено 05.12.95 // Открытия. Изобретения. -1999.

97. Пат. 2175843 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектиновых полисахаридов из биомассы культивируемых тканей растений / Е.А. Грюнтер, Ю.С. Оводов. № 2000107169/13; Заявлено 24.03.2000 //Изобретения. Полезные модели. - 2001.

98. Заявлено 16.06.95 // Открытия. Изобретения. 1997.

99. Пат. 2201938 РФ, МКИ С 08 В 37/06, А 23 L 1/0524. Способ получения пектина / М.Б. Коновалов, В.Я. Мищенко, И.И. Селютина. № 2000125635/04; Заявлено 11.10.2000 // Изобретения. Полезные модели. - 2003.

100. Пат. 93030321 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина / И.А. Ильина, Т.В. Уврачева, З.Г. Земскова. № 93030321/13; За

101. Ф явлено 08.06.93 // Открытия. Изобретения. 1997.

102. Пат. 96121115 РФ, МПК7 С 08 В 37/06. Способ получения пектина из корзинок подсолнечника / И.В. Соболь, JI.B. Донченко, Л.Я. Родионова. -№96121115/13; Заявлено 22.10.96. // Открытия. Изобретения. 1998.

103. ИЗ. Пат. 2236792 РФ, МПК7 А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина /

104. A.Д. Ачмиз, Е.П. Ляшенко, A.M. Богус. № 2002119070/13; Заявлено 10.07.2002 // Открытия. Изобретения. - 2004.

105. Пат. 2181551 РФ, МПК7 А 23 L 1/ 0524. Способ производства пектиновых препаратов / Г.Б. Бравова, Г.Н. Румянцева, Л.Г. Артемова. № 2000101680/13; Заявлено 26.01.2000 // Открытия. Изобретения. - 2002.

106. Пат. 2059385 РФ, МПК7 С 08 В 37/06, А 23 L 1/ 0524. Способ получения пектина / А.В. Матора, О.Г. Шкодина, В.Е. Коршунова, Н.М. Птичкина № 93026157/13; Заявлено 06.05.93 // Открытия. Изобретения. - 1996.

107. Пат. 2208944 РФ, МПК7 А 23 L 1/0524. Способ получения пектина и устройство для его осуществления / A.M. Богус, А.Д. Ачмиз, Р.И. Шаззо. № 2001107655/13; Заявлено 21.03.2001 // Изобретения. Полезные модели. - 2003.

108. Пат. 2066326 РФ, МПК7 6С 08 В 37/06. Способ получения пектина /

109. B.Т. Казуб, Н.Ш. Кайшева, В.А. Компанцев и др. № 5018699/04; Заявлено 23.07.91 // Открытия. Изобретения. - 1996.

110. Пат. 2153264 РФ, МПК7 А 23 L 1/0524. Способ получения пектина / А.М. Богус, В.В. Кондратенко, Г.Н. Тлехурай. № 99116220/13; Заявлено 20.07.99 // Изобретения. Полезные модели. - 2000.

111. Пат. 1806194 СССР, МКИ6 A3 C12N 9/42. Штамм гриба Aspergillus awamori продуцент внеклеточной р-глюкозидазы / Р.В. Зуева, Н.М. Павлова, Г.Н. Румянцева и др. - № 4954980/13; Заявлено 07.06.91; Опубл. 30.03.93. Бюл. №12.

112. Письменный В.В., Троицкий Б.Н., Кочеткова и др. Пектин и пектино-профилактика // Пищ. пром-сть. 1998. -№ 2. - С. 46.

113. Потиевский Э.Г., Бондаренко В.М. Концепция экологического подхода к терапии кишечных инфекций // Микробиология. 1997. - № 2. - С. 98-101.

114. Птичкина Н.М. Сырьевой потенциал для производства пектина в Нижнем Поволжье // Хранение и переработка с.-х. сырья. 2000. - № 11. - С. 42-45.

115. Птичкина Н.М., Данилова И.А., Ишин А.Г. Пектин из тыквы // Вестн. РАСХН. 1993. -№ 1. -С. 70-71.

116. Птичкина Н.М. Анализ фазовых и экстракционных равновесий в поли-сахаридсодержащих системах: Дис. . д-ра хим. наук. Москва, 2000. - С. 233" 235.

117. Птичкина Н.М., Лашек Н.А., Данилова И.А., Данилов Д.В. Изучение процессов структурообразования и физико-химических свойств структурно-сложных систем, получаемых на базе природных полимеров и молока: Отчет № 02911043765 // ВНИТЦ. 1991. -144 с.

118. Разработка лечебно-профилактических рационов питания учащейся молодежи, проживающей в районах с повышенным радиационным фоном: Отчет по научному проекту; Руководитель С.Я. Корячкина. № ГР 105776. - 2000. -100 с.

119. Редина Э.Ф., Степаненко Г.А. Патентная ситуация технологии и применения пектина // Деп. в ВИНИТИ. 1992. - № 2665-В92. - 10 с.

120. Родионова Н.А., Тиунова Н.А. Определение активности отдельныхферментов целлюлолитического комплекса // Ферментное расщепление целлю• лозы. М.: Наука, 1987.

121. Рудшс Ф.Я., Шильман JI.3. К проблеме здорового питания населения // Вести. СГАУ им. Н.И. Вавилова. 2001. - № 1 - С. 83-86.

122. Румянцева Г.Н. Мацерирующие ферменты как биокатализаторы проф цесса экстракции пектина // 3-я Междунар. конф. «Пища, экология, человек»:

123. Тез. докл. Москва, 1999. - С. 55.

124. Румянцева Т.Н., Жаринов А.И. Функциональные добавки на основе пектинов и пектатов // Междунар. конф. «От фундаментальной науки к новым технологиям»: Тез. докл. Москва-Тверь, 2001. - С. 63.

125. Румянцева Т.Н. Микробные ферментные препараты в производстве пектина: механизм действия и эффективность применения // Вестн. РАСХН. — 1993.-№1.-С. 68-80.

126. Румянцева Т.Н. Модифицированный пектин радиопротекторного дейjствия: получение и свойства // Хранение и переработка с.-х. сырья. 1998. - №12.-С. 30-32.

127. Румянцева Г.Н., Маркина О.А., Птичкина Н.М. Экстракция пектина из тыквенного жома с помощью отечественных ферментных препаратов // Хранение и переработка с.-х. сырья. 2002. - № 6. - С. 33-35.

128. Савельев Й.В. Курс общей физики. Т 1. М.: Наука, 1973. - С. 174;211.

129. Салчинкин Р.А. и др. Сбивные кондитерские изделия на пектинах //

130. Пищ. пром-сть. 1994. - № 8. - С. 23-25.

131. Сапожникова Е.В. Пектиновые вещества и пектолитические ферменты. М.: Изд-во АН СССР, 1971. - 137 с.

132. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания. М.: Экономика, 1981. - 720 с.

133. Симхович Е.Г. Совершенствовать производство пектина // Пищ. пром-сть. 1998.-№ 3.-С. 15-16.ф 143. Скурихин ИМ., Шатерников В. А. Как правильно питаться. М.: Агропромиздат, 1985. 239 с.

134. Слепнев А. С. Товароведение плодоовощных, зерномучных, кондитерских и вкусовых товаров. М.: Экономика, 1987. - 167 с.

135. Смирнова Н.А., Надеждина JI.A. Товароведение зерномучных и кондитерских товаров. М.: Экономика, 1990. - 208 с.

136. Справочные по диетологии / Под ред. М.А. Самсонова, А.А. Покровского. М.: Медицина, 1992. - 464 с.

137. Тарасенко Е.В. Использование овощных порошков в производстве мучных кондитерских изделий: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Харьков,-1992. -С. 18.

138. Теплов В.И., Боряев В.Е. Товароведение продовольственных товаров. -М.: Экономика, 1989.

139. Технология производства продуктов общественного питания / Под ред. Е.П. Кузьминой. -М.: Экономика, 1975. -460 с.

140. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы / Под ред. Б.Л. Флауменбаум. -М.: Колос, 1993. 320 с.

141. Тимофеева С.Ф. Энциклопедия огородника. М.: Популярная энциклопедия, 1999. - 720 с.

142. Тужилкин В.И., Кочеткова А.А. Экологически безопасные технологии производства пектинопродуктов // Изв. вузов. Пищ. технол. 2000. - № 12. - С. 32-33.

143. Фан Юнг А.Ф., Флауменбаум Б.Л., Изотов А.К. Технология консервирования плодов и овощей. -М.: Пшцепромиздат, 1961. 518 с.

144. Хавин А.А., Булгакова М.К., Корягина М.Ф., Ратушная С.И. Исследование качества кулинарных изделий с использованием сушёных овощей: Сб. науч. тр. Киев, 1985. - С. 77-80,

145. Церевитинов Ф.В. Химия и товароведение свежих плодов и овощей. -М.: Госторгиздат, 1949. 611 с.

146. Шелухина Н.П., Ашубаева З.Д., Аймухамедова Г.Б. Пектиновые вещества, их некоторые свойства и производные. Фрунзе: Илым, 1970. - 71 с.

147. ШелухинаН.П. Научные основы технологии пектина. Фрунзе: Илым,1988. -168 с.

148. Шелухина И.П., Абаева Р.Ш., Аймухамедова Г.Б. Пектин и параметры его получения. Фрунзе: Илым, 1987.

149. Шепелов А.Ф., Кожукова О.И. Товароведение и экспертиза. Ростов-на-Дону: Издат. центр «МарТ», 2001. - 64 с.

150. Шобингер У. Плодово-ягодные и овощные соки. Технология, химия, микробиология, анатомия, значение, законодательство / Пер. с нем. Ф.И. Шубина; под ред. А.Н. Самсоновой. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. 472 с.

151. Щербакова Н.М. Технология переработки продукции растениеводства. -М.: Колос, 2000. 552 с.

152. Яковенко А.И. Необходимо организоваться // Хранительна пром-сть,1989. Т. 38. - № 8. - С. 26-27.

153. Bottger L. Pectin application some practical problems // Gum and Stabilisers for the Food Industry 5 // G.O. Phillips, D.J. Wedlock, and P.A. Williams (Eds.). -New-York: Oxford Univ. Press Inc., 1990. - P. 247-256.

154. Davarsci K.A., Manolov S.N., Petrova I.N., Mavrov V.D. Complex equilibrium in Hie system M2+- polygalacturonic acid (pectin)-H20 (M=Co, Ni, Cu, Zn, Cd and Pb) // J. Coord. Chem. 1994. - Vol. 33. - P. 75-81.

155. Fox G. Zur Wirtschaftlichkeit der Trocknung von Apfeltrester // Confructa Studient. 1984. -No 2. - S. 174-182.

156. Fox G.F. Asmussen R., Fischer K., Enddress H.-U. Aufwand und Nutzen der Apfeltresterverwertung aus Sicht der Abfallbeseitigung, der Viehfuttertung und der Rektingewinnung // Flussiges Obst. 1991. - Vol. 58, No 9. - S. 492-493; 496499.

157. Hemiink H., Stam H., Oort M.G. Production, characterization and application of rhamnogalacturonase // Intern. Symp. "Pectin and Pectinase": Proc. Wagen-ingen, Netherlands, 1996. -P.485-494.

158. Kamnev A.A., Ristic M., Ptitchkina N.M., Shkodina O.G., Ignatov V.V. Comparative spectroscopic characterization of pectins // Spectroscopy of Biological

159. Molecules / J.C. Merlin and S. Turell (Eds.). Dordrecht: Kluwer, 1995. - P. 445446.

160. Kamnev A.A., Colina M., Renou-Gonnord M.-F., Frolov L., Ptitchkina

161. N.M., Ignatov V.Y. Atomic absorption spectroscopic investigation of the mineral fraction of pectins obtained from pumpkin and sugar beet // Monatsh. Chem. -1997. -Bd. 128, No 3. -P. 211-216.

162. Kamnev A.A., Colina M., Rodriguez J., Ignatov V.V., Slikodina O.G., Ptitchkina N.M. Comparative spectroscopic characterization of different pectins and their sources // Food Hydrocolloids. 1998. - Vol. 12. - P. 263-271.

163. Kohn R. Ion binding on polyuronates alginate and pectin // Pure Appl. Chem. - 1975. - Vol. 42. - P. 471-397.

164. Kohn R, Luknar O. Calcium and strontium ion activity in solution of the ^ corresponding pectinates and its dependence of their degree of esterification // Collect. Czech. Chem. Commun. 1974. - Vol. 40.-P.35-41.

165. Kravtchenko T.P., Voragen A.O.J., Pilnik W. Analytical comparison of three industrial pectin preparations // Carbohydr. Polym. 1992. - Vol. 18. - P. 1824.

166. Matora A.V., Korshunova V.E., Shkodina O.G., Zhemerichkin D.A., Ptitchkina N.M., Morris E.R, The application of bacterial enzymes for extraction of pectin from pumpkin and sugar beet // Food Hydrocolloids. 1995. - Vol. 9. - P. 43-46.

167. Nair B.M., Asp N.-G., Nyman M., Persson H. Binding of mineral elements by some dietary components in vitro (1) // Food Chem. - 1987. - Vol. 23. - P. 295303.

168. Phillips G.O. Colloids: a partnership with nature // Hydrocolloids. Part 2. Fundamentals and Applications in Food, Biology and Medicine / K. Nishinari (Ed.). -Amsterdam: Elsevier, 2000. P. 3-15.

169. Ptitchkina N.M., Danilova I., Doxastakis G., Kasapis S., Morris E. Pumpkin pectin: gel formation at unusually low concentrations // Carbohydr. Po-lym. 1994. - Vol. 236. - P. 235-236.

170. Radival R.A., Ranganna S., Manjrecar S.P. Mechanism of gel formation by low methoxyl pectins // J. Food Teclmol. 1979. - Vol. 14, No 4. - P. 277-287.

171. Renard C.M.G.C., Voragen A.G.J., Thibault J.-F., Pilnik W. Studies on apple protopectin: structural studies on enzymatieally extracted pectin // Carbohydr. Po-lym. 1991. - Vol. 16. - P. 137-154.

172. Renard C.M.G.C., Thibault J.-F., Voragen A.G.J., van der Broek L.A.M., Pilnik W. Studies on apple protopectin: extraction of pectins from apple cell walls with rhamnogalacturonase // Carbohydr. Polym. 1993. - Vol. 22. - P. 203-210.

173. Selvedran R.R. Developments in the chemistry and biochemistry of pectin and hemicellulosic polymers // J. Cell. Sci. Suppl. -1985. Vol. 2. - P. 51-88.

174. Sheidon Reise. Metabolic effect of dietary pectins related to human health // Food Technol. 1987. - Vol. 41, No 2. - P. 91-99.

175. Spiller G.A., Kay R.M. Medical aspects of dietary fiber. New York: Plenum Medical Book Co, 1980. -500 p.

176. Thom D.G., Dec Y.S.M., Morris E.K. et al. Interaction associations of alginate and pectins // Progr. Food Nutr. Sci. -1982. No 6. - P. 97-108.

177. Toft K. Interactions between pectins and alginats // Progr. Food Nutr. Sci. -1982.-No 6.-P. 89-96.

178. Troivell H., Burkitt D., Heaton K. Dietary fibre, fibre-depleted foods and disease. London: Acad. Press, 1985.

179. Voragen A.G.J., Pilnik W., Thibault J.-F., Axelos M.A.V., Renard C.M.G.C. Pectins / Food Hydrocolloids and Their Applications / A.M. Stephen (Ed.). New York: Marcel Dekker, Inc. 1995.

180. Zhemerichkin D.A., Ptitchkina N.M. The composition and properties of pumpkin and beet pectins // Food Hydrocolloids. 1995. - Vol. 9, No 2. - P. 147149.