Библиографическое описание:

Степовой А. В., Пономаренко Л. В., Коваленко М. П. Получение пищевого пектинового экстракта из свекловичного жома с использованием биотехнологических методов // Молодой ученый. — 2015. — №15. — С. 254-258.

Использование пектиновых веществ в продуктах питания с целью получения их функциональности является общеизвестным фактором [6; 13; 16; 18]. Пектиновые вещества свекловичного жома по своей природе обладают высокой комплексообразующей способностью [21; 23; 25; 32; 34; 38; 39; 42; 44]. Самый высокий уровень ее отмечается при низкой концентрации пектиновых веществ в растворе и наименьшим влиянием химических реагентов, т. е. в пищевом пектиновом экстракте, полученном из свекловичного жома. Такие пектиновые экстракты должны иметь еще и хорошие органолептические показатели [3; 5; 9; 11; 15; 19; 22; 24].

Основной технологической задачей выделения пектина является ослабление связи протопектина матрикса с целлюлозой и гемицеллюлозой [26; 27; 30; 31; 35; 36; 37; 43]. Особое значение при оценке качества пектинового экстракта имеет его чистота, т. е. содержание балластных по отношению к пектину веществ [1; 2; 4; 7; 8]. Такими балластными соединениями могут быть остатки сахаров, крахмала, белковых веществ, полифенолов, гликозидов, воскоподобных веществ и т. п. [10; 12; 14; 17]. В каждом конкретном случае количественный и качественный состав этих веществ зависит от используемого сырья. Следовательно, предварительная обработка пектиносодержащего сырья и подготовка к гидролизу-экстрагированию должны включать: очистку сырья от балластных по отношению к пектину веществ и подготовку клетки, в основном ее оболочки, к гидролизу-экстрагированию. Для этого были использованы биотехнологические методы предварительной обработки искомого сырья разными ферментными препаратами [20; 28; 29; 33; 40; 41].

С учетом технологических особенностей изучаемого сырья нам проведены экспериментальные исследования, основная цель которых заключалась в получении пектинового экстракта с максимальным содержанием пектина и низким содержанием балластных веществ.

Для предварительной подготовки свекловичного жома к гидролизу-экстрагированию использовали обработку сырья целловиридином, Бацеллом, препаратом, разработанным на кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики Кубанского государственного аграрного университета и Депектилом Кларификэйшен, т. е. ферментными препаратами, имеющими высокую целлюлолитическую активность.

В качестве гидролизующих агентов использовали органические и минеральные кислоты низкой концентрации — щавелевую, лимонную, молочную, соляную и молочную сыворотку.

Гидролиз-экстрагирование проводили следующим образом. Брали навеску измельчённого свекловичного жома и обрабатывали раствором ферментных препаратов разной концентрации, при температуре, опьтимальной для действия ферментов. Затем на прессе отделяли жом, отжимая при помощи бельтинга, заливали его гидролизующим агентом в соотношении 1: 15 (гидромодуль) и проводили гидролиз-экстрагирование при 90 °С в течение 2-х часов.

После окончания гидролиза-экстрагирования экстракт отфильтровывали через бельтинг, и определяли рН, количество сухих веществ, выход пектина и качество пектинового экстракта по органолептическим показателям.

Первым, был этап по использованию Бацелла для предварительной обработки сырья. Обработка проводилась 1 % и 2 % раствором препарата в течение 12 и 24 часов. Длительность обработки связана с замедленным действием данного препарата. Характеристика полученного пектинового экстракта, была некачественной: концентрация пектиновых веществ колебалась от 0,36 до 0,53 % Пектиновый экстракт представлял собой однородную непрозрачную жидкость светло-коричневого цвета с выраженным запахом свеклы, кислого вкуса т. е. был с плохими органолептическими показателями.

Следующим этапом были исследования, связанные с предварительной обработкой сырья Целловиридином. Установлено, что оптимальной концентрацией раствора целловиридина при обработке свекловичного жома является 0,1 %, дальнейшее увеличение концентрации целловиридина не способствует увеличению концентрации пектиновых веществ в экстракте. По органолептической оценке экстракт — однородная непрозрачная жидкость светло-коричневого цвета с неявно выраженным запахом свеклы и с кислым вкусом разного уровня. После обработки жом отправляют на гидролиз экстрагирование.

На основании исследованных качественных характеристик пектиновых экстрактов, полученных с применением различных гидролизующих агентов, установлено, что самая высокая концентрация ПВ отмечена в пектиновом экстракте, полученном с использованием в качестве экстрагента молочной сывороткой.

Полученные данные показали, что лучшим был ПЭ, полученный из свекловичного жома с использованием молочной сыворотки в качестве экстрагента; по органолептическим показателям это ‒ однородная, непрозрачная жидкость светло-коричневого цвета, без запаха свеклы, приятного слабо кислого вкуса. Концентрация пектиновых веществ в полученых экстрактах была максимально 0,94 %, рН‒4,5.

Кроме приведенных данных, были осуществлены исследования по применению фермента Депектил Кларификэйшен, целлюлолитическая активность которого была наивысшей. Депектил для предварительной обработки свекловичного жома применяли, используя схему, аналогичную применения целловиридина. После предварительной обработки гидролиз-экстрагирование подготовленного сырья осуществляли гидролизующими агентами, о которых говорилось выше.

В результате проведенных исследований, был получен пищевой пектиновый экстракт, представляющий собой однородную непрозрачную жидкость светло-коричневого цвета, без свекловичного или любого другого постороннего запаха, имеющий легкий молочный аромат и приятный, с кислинкой, вкус. Концентрация пектиновых веществ, в полученном экстракте, колебалась в пределах 1,35 %, рН‒4,34, массовая доля сухих веществ ‒ 5,2 %. Таким образом, данный пищевой пектиновый экстракт из свекловичного жома был лучшим. Для подтверждения достоверности полученных результатов была проведена математическая обработка статистическими методами анализа которая показала положительную зависимость получения пищевого пектинового экстракта от времени обработки ферментным препаратом и величины его целлюлолитической активности. Следовательно, лучшим вариантом принята обработка Депектилом, при оптимальной температуре и длительности и гидролиз молочной сывороткой по режимам приведенным выше.

 

Литература:

 

1.                  Анализ зараженности зернового сырья микотоксинами / И. Н. Хмара, А. Г. Кощаев, А. В. Лунева, О. В. Кощаева // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. ‒ 2013. ‒ Т. 3. ‒ № 6. ‒ С. 290‒293.

2.                  Асонов А. М., Ильясов О. Р., Неверова О. П., Шаравьев П. В. Методология водоохранной политики и предпосылки для создания замкнутых систем водоснабжения в животноводческой и птицеводческой отраслях // Аграрный вестник Урала. ‒ 2012. ‒ № 11. ‒ С. 67‒69.

3.                  Беретарь И. М. Катастрофа в керченском проливе ‒ экологическое преступление / И. М. Беретарь, В. А. Христич, А. А. Лысенко // Ветеринария Кубани. ‒ 2008. ‒ № 2. ‒ С. 18‒19.

4.                  Гугушвили Н. Н. Показатели фагоцитоза и бактерицидная активность у коров / Н. Н. Гугушвили // Биология в школе. ‒ 2004. ‒ № 8. ‒ С. 5.

5.                  Гугушвили Н. Н. Фитостимуляторы микрофагоцитарной системы у коров / Н. Н. Гугушвили // Вестник ветеринарии. ‒ 2001. ‒ № 3 (20). ‒ С. 37‒39.

6.                  Джаилиди Г. А. Эпизоотические особенности ящура крупного рогатого скота / Г. А. Джаилиди, Р. А. Кривонос, А. А. Лысенко // Ветеринария Кубани. ‒ 2013. ‒ № 5. ‒ С. 15‒17.

7.                  Донченко Л. В. Оценка свекловичного пектина в качестве студнеобразователя / Л. В. Донченко, А. В. Темников, В. В. Конова // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 77‒80.

8.                  Изменения в пигментном комплексе плодов тыквы мускатной в процессе созревания и хранения / А. Г. Кощаев, С. Н. Николаенко, Г. А. Плутахин, А. И. Петенко // Хранение и переработка сельхозсырья. ‒ 2007. ‒ № 4. ‒ С. 45‒48.

9.                  Изучение токсикологического действия пробиотической кормовой добавки / А. Г. Кощаев, Н. А. Гранкина, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 12‒14.

10.              Кощаев А. Г. Изучение хронической токсичности пробиотическойкормовой добавки трилактосорб для использованияв мясном перепеловодстве / А. Г. Кощаев, Ю. А. Лысенко, Е. И. Мигина // Труды Кубанского государственного аграрного университета. ‒ 2014. ‒ № 48. ‒ С. 133‒138.

11.              Кощаев А. Г. Использование кукурузы и кукурузного глютена для пигментации продукции птицеводства / А. Г. Кощаев // Аграрная наука. ‒ 2007. ‒ № 7. ‒ С. 30‒31.

12.              Лисовицкая Е. П., Патиева С. В. Использование полисахаридов в технологии производства мясных изделий специального назначения // В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного комплекса. ‒ 2012. ‒ С. 219‒221.

13.              Лунёва А. В. Натрия гипохлорит: влияние на организм перепелов / А. В. Лунева // Птицеводство. ‒ 2013. ‒ № 4. ‒ С. 35‒39.

14.              Лысенко А. А. Эпизоотические особенности Aphtae epizooticae КРС / А. А. Лысенко, Ю. А. Лысенко, А. В. Лунева // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 7. ‒ С. 1037‒1040.

15.              Лысенко А. А. Акклиматизация берша в рыбоводных хозяйствах Краснодарского края / А. А. Лысенко, И. М. Беретарь // Ветеринария Кубани. ‒ 2009. ‒ № 3. ‒ С. 24‒25.

16.              Лысенко А. А. Миксоболез пестрых толстолобиков / А. А. Лысенко, Г. И. Сапожников // Ветеринария. ‒ 2004. ‒ № 1. ‒ С. 17‒19.

17.              Лысенко А. А. Ветеринарное образование на Кубани / А. А. Лысенко, С. В. Середа // Ветеринария Кубани. - 2009. - № 2. - С. 2-5.

18.              Лысенко А. А. Паразитарные болезни прудовых рыб: способы лечения и профилактики / А. А. Лысенко, В. А. Христич // Ветеринария Кубани. ‒ 2006. ‒ № 2. ‒ С. 23‒24.

19.              Лысенко А. А. Формирование паразитарной системы у рыб в прудовых хозяйствах и естественных водоемах и меры борьбы с паразитозами в условиях Краснодарского края: Автореф. дис.... д-ра вет. наук. ‒ Иваново, 2006. ‒ 65 с.

20.              Мигина Е. И. Изучение токсикологического и раздражающего действия пробиотической кормовой добавки Трилактосорб для использования в перепеловодстве / Е. И. Мигина, Ю. А. Лысенко, А. Г. Кощаев // Ветеринария Кубани. ‒ 2014. ‒ № 4. ‒ С. 13‒16.

21.              Микробиоценоз пищеварительного тракта перепелов и его коррекция пробиотиками / Г. В. Кобыляцкая, Е. И. Мигина, О. В. Кощаева, А. Г. Кощаев // Ветеринария Кубани. ‒2013. ‒ № 3. ‒ С. 6‒9.

22.              Научно-практические аспекты обогащения помадных конфет / Темников А. В., Красина И. Б., Тарасенко Н. А. Краснодар, 2013.

23.              Неверова О. П., Зуева Г. В., Шаравьев П. В., Стяжкина А. А. Процессы самоочищения водных экосистем, подвергающихся воздействию отходов птицеводства // Аграрный вестник Урала. ‒ 2013. ‒ № 6. ‒ С. 68‒70.

24.              Огнева О. А. Разработка плодово-овощных десертов функционального назначения / О. А. Огнева, Л. В. Донченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. ‒ 2014. ‒ Т. 1. № 46. ‒ С. 104‒109.

25.              Ольховатов Е. А. Тепловая сушка плодов и семян тунгового дерева на чаесушильном оборудовании / Е. А. Ольховатов, Н. Ю. Шакая, Е. В. Щербакова // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. ‒ 2005. ‒ № 4. ‒ С. 69‒71.

26.              Ольховатов Е. А. Технология получения белкового кормового продукта из семян клещевины / Е. А. Ольховатов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. ‒ 2011. ‒ № 1 (319). ‒ С. 116‒117.

27.              Пат. 2222593, Российская Федерация, МПК7 С 12 N 1/20, 1/14. Способ приготовления питательной среды для культивирования микроорганизмов / А. Г. Кощаев, И. В. Хмара, О. В. Кощаева, А. И. Петенко, Г. А. Плутахин, В. А. Ярошенко. Опубл. 06.05.2002.

28.              Пат. 2346465, Российская Федерация, МПК: A 23 L 1 0524. Способ получения пектина / Донченко Л. В., Щербакова Е. В., Ольховатов Е. А.. Опубл. 20.08.2007.

29.              Пат. 2483591 Российская Федерация, МПК7 А23L 1/31(2006.01), А23L 3/00 (2006.01). Способ производства консервов из мяса птицы для лечебно-профилактического питания / Л. Я. Родионова, А. И. Решетняк, А. В. Степовой, А. В. Саакян, А. В. Белоног; заявитель и патентообладатель ФГБОУВПО Кубанский государственный аграрный университет № 2011141666/13; заявл. 13.10.2011.; опубл. 10.06.2013., Бюл. № 16. ‒ 7 с.

30.              Патент 2182826 Российская Федерация, МПК: 7A 61K 33/38 A, 7A 61K 35/78 B. Способ профилактики иммунодефицита у коров в сухостойный и послеродовой периоды / Гугушвили Н. Н., Радуль Н. П., Урусов Н. Н., Шевкопляс В. Н., заявитель и патентообладатель КГАУ. ‒ опубл. 26.01.2000.

31.              Перспективы использования отходов переработки сои и гриба рода Trichoderma для получения ферментной кормовой добавки / О. В. Кощаева, А. В. Степовой, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 14‒17.

32.              Петенко А. И. Перспективы использования пробиотиков на основе молочнокислых и пропионовокислых микроорганизмов в перепеловодстве / А. И. Петенко, Ю. А. Лысенко, И. А. Петенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. ‒ 2013. ‒№ 43. ‒ С. 66‒71.

33.              Петенко А. Концентрат из сока люцерны / А. Петенко, А. Кощаев // Птицеводство. ‒ 2005. ‒ № 5. ‒ С. 28‒29.

34.              Получение кормового белкового изолята из подсолнечного шрота / А. Г. Кощаев, Г. А. Плутахин, Г. В. Фисенко, А. И. Петенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. ‒ 2009. ‒ Т. 1. ‒ № 18. ‒ С. 141‒145.

35.              Применение сукцината цинка в инкубации куриных яиц / В. А. Антипов, А. Н. Трошин, А. В. Левченко, А. Х. Шантыз, А. В. Лунева // Птицеводство. ‒ 2014. ‒ № 1. ‒ С. 28.

36.              Создание новых видов мясорастительных консервов с использованием пектина для диетического профилактического питания людей / Л. Я. Родионова, С. В. Патиева, Е. П. Лисовицкая, Ю. Н. Шакота // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 36‒38.

37.              Степовой А. В. Совершенствование технологии пищевого гидратопектина из свекловичного жома для производства функциональных напитков: дис.... канд. техн. наук / А. В. Степовой: ГНУ Северо-Кавказский ЗНИИСиВ Россельхозакадемии. Краснодар, 2013. ‒ 143 с.

38.              Судаков В. Г., Неверова О. П. Экологический мониторинг в зоне деятельности животноводства // Вестник ветеринарии. ‒ 2007. ‒ Т. 40‒41. № 1–2. ‒ С. 63‒69.

39.              Тимошенко Н. В. Технология производства антианемической колбасной продукции для дошкольного и школьного питания детей в профилактических целях / Н. В. Тимошенко, А. М. Патиева, Е. П. Лисовицкая // Молодой ученый. ‒ 2014. ‒ № 18. ‒ С. 300‒303.

40.              Химический состав зерна кукурузы и содержание в нем каротина / И. С. Жолобова, Н. А. Гранкина, В. В. Борисенко, В. И. Николаенко // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 9‒12.

41.              Шаравьев П. В. Инновационные технологии озонирования патогенов картофеля / П. В. Шаравьев, Г. В. Зуева, О. П. Неверова // Аграрный вестник Урала. ‒ 2014. ‒ № 3 (121). ‒ С. 63‒66.

42.              Эффективность использования натрия гипохлорита в перепеловодстве / В. В. Борисенко, Н. А. Гранкина, А. В. Степовой, В. И. Николаенко // Молодой ученый. ‒ 2015. ‒ № 5–1 (85). ‒ С. 1‒3.

43.              Эффективность использования нового пробиотика в различные возрастные периоды выращивания перепелов мясного направлений продуктивности / А. Г. Кощаев, Г. В. Кобыляцкая, Е. И. Мигина, С. А. Калюжный // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. Краснодар: КубГАУ, 2013. ‒ № 06(090). ‒ С. 468‒486.

44.              Ярощук, О. А. Фруктовые десерты с пектином на основе молочной сыворотки / О. А. Ярощук, Г. П. Овчарова, Л. В. Донченко // Переработка молока. ‒ 2007. ‒ № 12. ‒ С. 14‒15.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle