Технологическая оценка и фракционный состав пектиновых веществ дикорастущего сырья

Статья посвящена исследованию пектиновых веществ дикорастущих культур. Определен фракционный состав, аналитические и физико-химические характеристики пектина, полученного из плодов дикорастущих культур. На основании опытных данных доказана перспективность использования дикорастущего сырья в качестве источника пектиновых веществ.

Ключевые слова: пектин, дикорастущее сырье, комплексообразующая способность, фракционный состав пектиновых веществ

Пектиновые вещества, содержащиеся в плодах дикорастущих культур изучены не достаточно, хотя полезность этой группы растений для человека определяется комплексом лекарственных и диетических свойств, обусловленных химическим составом, в частности, содержанием пектина, благотворно влияющего на организм человека [1]. Пектиновые вещества относятся к полимерам углеводной природы. Они не усваиваются организмом человека, однако обладают выраженным биологическим действием. Пектиновые вещества показаны при лечении желудочно-кишечных заболеваний.

Анализ химического состава показал, что плоды дикорастущих культур являются хорошим источником биологически активных веществ. Однако данные по содержанию в нем пектиновых веществ имеют противоречивый характер, что и обосновывает необходимость проведения дополнительных научных исследований [2].

В обширной группе дикорастущих плодовых растений, относящихся не только к разным ботаническим видам, родам, но и семействам, установлено, что содержание пектиновых веществ является характерным признаком каждого ботанического вида. Специфика накопления пектинов и соотношение отдельных форм пектиновых веществ свои у каждого вида, так же, как качественный состав сахаров, органических кислот, витаминов и пр. [3].

На кафедре технологии хранения и переработки растениеводческой продукции Кубанского государственного аграрного университета были проведены исследования по изучению фракционного состава пектиновых веществ дикорастущих культур. В качестве объектов исследования использовали плоды хеномелеса, боярышника, шиповника, унаби, облепихи.

Содержание пектиновых веществ в плодах кальций-пектатным методом [1]. Для проведения анализа использовали среднюю пробу плодов, измельченных вместе с кожурой. Исследования проводили сразу после съема плодов. Содержание пектиновых веществ в плодах дикорастущих культур представлено в таблице 1.

Таблица 1

Содержание пектиновых веществ вплодах дикорастущих культур

Данные фракционного состава пектиновых веществ исследуемого сырья показывают, что практически у всех изучаемых видов количество нерастворимого пектина преобладает над содержанием растворимого. Исключение составляют плоды шиповника. В плодах этого растения содержится значительное количество гидратопектина — 2,08 %. Вероятно, рекомендации по употреблению настоев шиповника связано именно с наличием растворимого пектина, который свободно переходит в настой и стабилизирует действие других биологически активных веществ, находящихся в настое [4].

Доля протопектина от суммы пектиновых веществ в исследуемых видах колеблется от 40,05 до 92,60 %. Эти данные дают основание сделать вывод о том, что плоды дикорастущих культур можно использовать для промышленной переработки с целью получения пектина и пектинопродуктов.

Свойства пектиновых веществ в большей степени определяются количеством и видом функциональных групп. В связи с эти были исследованы аналитические и физико-химические характеристики пектиновых веществ, полученных из плодов дикорастущих культур.

Выделенный из плодов дикорастущих культур пектин оценивали на содержание функциональных групп. Результаты исследований представлены на рис. 1–3.

Рис. 1. Содержание метоксильных групп в пектиновых веществах, выделенных из плодов дикорастущих плодов

Из данных представленных на рисунке 1 видно, что наибольшее содержание метоксильных групп отмечено у пектиновых веществ из плодов хеномелеса — 7,4 %, наименьшее — у пектиновых веществ выделенных из плодов боярышника– 3,4 %.

Рис. 2. Степень этерификации пектиновых веществ, выделенных из плодов дикорастущих культур

Полученные результаты показали, что по степени этерификации все полученные образцы пектиновых веществ дикорастущих растений относятся к группе низкоэтерифицированных пектинов (Е<40 %), что говорит о возможности их применения в качестве комплексообразователей [5]. При этом наибольший показатель степени этерификации отмечен у пектиновых веществ из плодов хеномелеса 35,1 %, наименьший — у пектиновых веществ из плодов облепихи и боярышника — 24,3 и 24,4 % соответственно.

Рис. 3. Содержание карбоксильных групп в пектиновых веществах, выделенных из плодов дикорастущих плодов

Проведенные исследования показали, что пектиновые вещества анализируемых видов содержат большой процент свободных карбоксильных групп (от 15,2 % у боярышника, до 20,8 % — у шиповника) и этерифицированных карбоксильных групп (от 4,9 % у боярышника, до 10,8 — у хеномелиса).

Низкая степень этерификации и содержание большого количества свободных карбоксильных групп (15,2−20,8 %) дает основание предположить высокую комплексообразующую способность этих пектиновых веществ [6]. Для подтверждения данного предположения были проведены исследования по определению комплексообразующей способности выделенных из плодов дикорастущих культур пектиновых веществ, рис.4.

Рис. 4. Комплексообразующая способность пектиновых веществ выделенных из плодов дикорастущих культур

Наибольшая комплексообразующая способность отмечена у пектиновых веществ, полученных из плодов боярышника (362,2 мг Pb⁺²/г), наименьшая — из плодов шиповника и хеномелеса (141,1 и 140,2 мг Pb⁺²/г). Это свидетельствует о том, данные пектиновые вещества являются природными детоксикатнами, которые способны связывать и выводить из организма чужеродные вещества, в том числе радиотоксины.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что использование плодов дикорастущих культур позволяет получить пектин высокого качества и расширить ассортимент используемого сырья для производства пектина и пектинопродуктов.

Литература:

1. Донченко, Л. В. Технология пектина и пектинопродуктов / Л. В. Донченко. — М.: ДеЛи, 2000–253 с.
2. Храмова, Н. С. Разработка технологии получения гидратопектинов из плодов дикорастущих культур и их применение в хлебопечении: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.18.01 / Н. С. Храмова. — Краснодар, 2008. — 26 с.
3. Сокол, Н. В. Роль пектиновых веществ в производстве продуктов питания лечебно-профилактического назначения / Н. В. Сокол, Н. С. Храмова, Ю. А. Ракова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. — Краснодар: КубГАУ, 2006. — № 01(017). С. 41–49. — Шифр Информрегистра: 0420600012\0005, IDA [article ID]: 0170601006. — Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2006/01/pdf/06.pdf.
4. Донченко, Л. В. Использование гидратопектинов дикорастущего сырья в хлебопечении / Л. В. Донченко, Н. В. Сокол, Н. С. Храмова, О. П. Гайдукова // Хлебопечение России. 2007. — № 1. — С.14–16.
5. Ильина, И. А. Научные основы технологии модифицированных пектинов / И. А. Ильина. — Краснодар, 2001. — 310 с.
6. Сокол, Н. В. Исследование пектиновых веществ плодов дикорастущих культур / Н. В. Сокол, Н. С. Храмова, О. П. Гайдукова // Новые технологии. 2008. — № 6 — С. 27–30.