Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние технологии пектиносодержащих пищевых изделий 12
1.1 Основные свойства и биологическая роль пектиновых веществ... 12
1.2 Основные направления конструирования пищевых изделий на пектине 24
1.3 Теоретические основы создания функциональных продуктов питания 28
1.4 Особенности технологии производства функциональных пищевых продуктов 33
2 Методичеекая часть 45
2.1 Объекты, схема и методы исследования 45
2.2 Методы оценки биологической активности и пищевой ценности функциональных пектиносодержащих продуктов питания 70
2.3 Методика оптимизации компонентного состава пектиносодержащих пищевых изделий 74
3 Разработка технологии пектинового экстракта с высокими качественными показателями 76
3.1 Основные требования к предварительной подготовке пектино-содержащего сырья 76
3.2 Технологические приемы подготовки пектиносодержащего сырья для получения высококачественных пектиновых экстрактов 77
3.2.1 Предварительная подготовка свекловичного жома 77
3.2.2 Основные требования к предварительной подготовке плодового сырья.. 87
3.2.3 Предварительная подготовка цитрусового сырья 90
3.2.4 Подготовка корзинок-соцветий подсолнечника 97
3.3 Совершенствование процесса извлечения пектиновых веществ из промышленных видов растительного сырья с целью получения пищевых пектиновых экстрактов 115
3.3.1 Получение пектинового экстракта из цитрусового сырья... 116
3.3.2 Получение пектинового экстракта из корзинок-соцветий подсолнечника 120
3.3.3 Разработка технологии получения пищевого пектинового экстракта из свекловичного жома 124
3.3.4 Разработка технологии пищевого пектинового экстракта из выжимок груши 136
3.4 Производство пектиновых экстрактов из дикорастущего сырья... 144
3.5 Разработка технологии пищевых гидратопектинов 147
3.6 Математический анализ влияния аналитических характеристик пектинов из различного вида сырья на комплексообразующую способность 152
3.7 Технологические и медико-биологические требования к пектиновым экстрактам из растительного сырья 175
4 Технологические особенности пектиносодержащего сырья 180
4.1 Технологическая оценка дикорастущего и лекарственного сырья по содержанию пектиновых веществ 182
4.2 Классификация дикорастущего и пряно-ароматического сырья ... 194
4.3 Математический анализ влияния фракционного состава пектиносодержащего сырья на направление его использования... 216
5 Разработка технологии очистки гидратопектинов из различного сырья с применением ионообменных смол 241
5.1 Технология очистки свекловичного пектинового экстракта на ионообменных смолах 248
5.1.1 Очистка свекловичного гидратопектина, полученного с применением ЭАВС 248
5.1.2 Математическая характеристика технологии очистки свекловичного гидратопектина на ионообменных смолах... 263
5.1.3 Очистка свекловичного гидратопектина, полученного с использованием соляной кислоты 277
5.2 Обработка яблочных пектиновых экстрактов ионообменными смолами 283
5.3 Технология очистки гидратопектинов из цитрусового сырья на ионообменных смолах 288
6 Разработка технологии пектиносодержащих напитков функциональных назначения 294
6.1 Разработка технологии функциональных напитков на основе плодово-ягодного сырья 294
6.2 Разработка технологии витаминных напитков на основе дикорастущего сырья 313
6.3 Конструирование функциональных напитков целевого назначения на основе лекарственного сырья 329
6.4 Классификация функциональных пектиновых напитков 349
6.5 Медико-биологическая оценка напитков и рекомендации по пектинопрофилактике населения 355
7 Разработка технологии сухих пектиносодержащих изделий 367
7.1 Научные основы конструирования сухих смесей на основе плодового и овощного сырья 367
7.2 Исследования процесса сушки пищевых смесей, обогащенных обогащенных пектином 373
7.3 Разработка технологии производства функциональных пектиносодержащих сухих продуктов целевого назначения 376
8 Разработка технологии функциональных пектиносодержащих консервных продуктов 380
8.1 Технология получения пектинопродуктов на основе цитрусового студнеобразующего пюре 380
8.2 Конструирование функциональных напитков из плодово-ягодного сырья 391
8.3 Конструирование функциональных пектиновых продуктов из овощного сырья 405
8.4 Принципиальная технология получения функциональных пектиносодержащих консервов 417
Заключение 421
Список использованной литературы
- Теоретические основы создания функциональных продуктов питания
- Предварительная подготовка свекловичного жома
- Классификация дикорастущего и пряно-ароматического сырья
- Очистка свекловичного гидратопектина, полученного с применением ЭАВС
Введение к работе
Актуальность проблемы. Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года, утвержденная Постановлением Правительства РФ от 10 августа 1998 г. №917, предусматривает разработку технологий производства качественно новых безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения. Такие продукты должны способствовать сохранению и укреплению здоровья, предупреждать заболевания, связанные с неправильным питанием и загрязненностью окружающей среды.
Ухудшение экологической обстановки, недостаток пищевых волокон, за-шлакованность организма вредными веществами (токсинами), повышает значимость профилактики, которая невозможна без создания продуктов питания нового поколения и биологически активных добавок, которые способствовали бы выведению из организма чужеродных веществ - радионуклидов, солей тяжелых металлов, пестицидов и т.п.
Важное место в современной пищевой технологии принадлежит созданию функциональных продуктов питания, в том числе с использованием пектиновых веществ. Пектины, являясь природными антипротекторами и антиоксидантами, могут быть использованы для организации лечебного и лечебно-профилактического питания.
Фундаментальные исследования Г.Б. Аймухамедовой, 3. Дж. Ашубаевой, Л.В. Донченко, Г.М. Зайко, Н.С. Карповича, В.Г. Моисеевой, А.А. Кочетковой, Л.Б. Сосновского, Н.П. Шелухиной и других ученых внесли большой вклад в решение проблем технологии производства и применения пектинов.
Анализ состояния и тенденции развития современных технологий получения функциональных пектиносодержащих продуктов питания показал, что в основном их производство основано на использовании пектинов в виде порошка.
Проблема создания функциональных пектинопродуктов на основе гидра-топектинов практически не решена. Это объясняется отсутствием теоретических и экспериментальных исследований по разработке технологии пищевых гидратопектинов из различного растительного сырья. Следует отметить в связи с этим перспективность использования плодово-ягодного дикорастущего сырья, обладающего богатым комплексом биологически активных веществ.
Таким образом, развитие теоретических основ и создание технологии получения пищевых гидратопектинов с комплексом биологически активных веществ дикорастущего сырья, и на их основе функциональных пектиносодер-жащих продуктов, является актуальным и имеет важное практическое значение.
Актуальность научного направления подтверждена их включением в виде отдельных научных проектов в государственные научно-технические программы: О.Ц.ОЗО. «Развитие производства биологически полноценных продуктов на основе комплексного использования сырья и снижение его потерь» (ЦС 1428. Совершенствование технологии производства пектина, других пищевых продуктов, 1987-1991 гг.); ГНТП «Высокоэффективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК» (постановление ГКНТ СССР №221 от 5.04.89 г.); Кубанского государственного аграрного университета «Совершенствование получения пектина и пектинопродуктов из растительного сырья (1996-2000 гг.)». В 2000 г. проект «Разработка теоретических основ и экспериментальное моделирование процессов создания натуральных пролонгаторов антибиотиков на основе природных полимеров - низкометоксилированных пектинов» - получил грант Российского фонда фундаментальных исследований (Р-2000 юг, №00-03-96031). Государственную программу Минпромнауки и Минсельхоза РФ «Функциональные продукты питания (2001-2003 гг.)» включением в программу НИР «Энтеральное питание в хирургии колоректального рака» Краснодарского краевого клинического госпиталя для ветеранов войн им. проф. В.К. Красовитова и Кубанского государственной медицинской академии (1999-2002 гг.).
Цель и задачи исследования. Основная цель исследования заключалась в
теоретическом обосновании, экспериментальном исследовании, разработке технологии пищевых гидратопектинов и функциональных пектиносодержащих пищевых продуктов различного направления на их основе.
Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач исследования:
- разработать технологии предварительной подготовки различного расти
тельного сырья к процессу экстрагирования пектиновых веществ;
теоретически и экспериментально обосновать технологию пищевых гидратопектинов;
исследовать влияние обработки ионообменными смолами на химический состав пищевых пектиновых экстрактов;
составить классификацию дикорастущего пектиносодержащего сырья с определением рациональной области его применения с учетом комплексообра-зующих и студнеобразующих свойств пектиновых веществ;
изучить влияние аналитических характеристик пектинов различных видов на их комплексообразующую способность;
разработать математическую модель комплексообразования для пектинов различной степени этерификации;
теоретически и экспериментально обосновать технологию сухих пектиносодержащих быстровосстанавливаемых смесей функционального назначения;
разработать рецептуры и технологию получения консервных и других функциональных пектиносодержащих изделий на основе гидратопектинов;
разработать нормативную документацию на новые виды функциональных продуктов питания для постановки на их производство.
Научная новизна исследований. В основу конструирования пектиносодержащих функциональных изделий был положен системный подход в решении логически взаимосвязанных задач от исследования сырья для производства пищевых гидратопектинов до разработки технологии, реализации ее в нормативной документации и медико-биологической оценки разработанных функ-
циональных продуктов.
Составлена классификация дикорастущего, пряно-ароматического и лекарственного сырья , которая дает возможность сгруппировать сырье по технологическим параметрам с целью направления использования его в функциональных продуктах.
Установлены аналитические зависимости фракционного состава пектиновых веществ и вида растительного сырья для определения области его применения.
Создана детерминированная модель предварительной обработки пекти-носодержащего сырья на основе дифференциального анализа кинетики процессов с учетом изменения аналитических характеристик пищевых гидратопекти-нов.
Установлено и подтверждено математически с использованием прямых и косвенных путей Райта влияние аналитических характеристик пектинов из различного вида сырья на их комплексообразующую способность.
Теоретически обоснована и экспериментально доказана необходимость применения ионообменных смол в технологии высокоочищенных гидратопек-тинов.
Разработанные на основе результатов исследований способы производства пектиносодержащих пищевых композиций защищены 22 патентами Российской Федерации на изобретения.
Практическая ценность. Решения, выводы и предложения диссертационной работы нашли практическое применение и использованы для:
разработки технологических схем получения пектиновых экстрактов из различного растительного сырья и организации их производства;
создания технологических схем получения пектиносодержащих жидких и сухих пищевых композиций различного функционального направления;
разработки рецептуры и совершенствования технологии функциональных пектиносодержащих консервов из плодового и овощного сырья;.
разработки нормативной документации для постановки на производст-
во новых видов функциональных пектиносодержащих продуктов питания;
- создания технологических регламентов производства пектиновых экстрактов и пищевых композиций на их основе.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке и внедрении технологии получения пектиновых экстрактов в УНПЛК «Технолог» Кубанского госагроуниверситета и перерабатывающих предприятиях межгосударственной научно-производственной ассоциации «Пектин»; проектировании пектинового производства на ЗАО «Комбинат пищевых добавок» и научно-производственном комбинате «Функциональные добавки».
Результаты исследований использованы для выпуска опытных партий пектиносодержащих функциональных пищевых композиций в УНПЛК «Технолог» КГАУ, ЗАО «Гелиос», ЗАО «Тимашевский кондитерский комбинат», ООО «Пальмира-Юг».
Полученные результаты исследований использованы для разработки нормативной документации на пектиносодержащие продукты питания, утвержденных Министерством сельского хозяйства РФ; рекомендаций по пектино-терапии желудочно-кишечных заболеваний в Краснодарском госпитале ИВОВ и лечении детей, подверженных лучевой болезни, в санатории г. Омска.
Основные положения диссертации использованы в учебном процессе по курсу «Технология переработки растениеводческой продукции» и «Технология пектина и пектинопродуктов» на факультете перерабатывающих технологий КГАУ.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на межрегиональной научной конференции «Продовольственная безопасность России. Качество продуктов питания - 99» (Воронеж, 1999 г.), VI международной научно-технической конференции (Киев, 2000 г.), региональной конференции «Проблемы экологической безопасности Северо-Кавказского региона» (Ставрополь, 2000 г.), Северо-Кавказской научно-практической конференции молодых уче-
ных «Развитие социально-культурной сферы Северо-Кавказского региона» (Краснодар, 2000 г.), международной конференции «Функциональные продукты питания» (Краснодар, 2001 г.), международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы современности» (Курск, 2001 г.), научно-практической конференции кафедры экономики и внешнеэкономической деятельности КубГАУ «Экономические проблемы развития АПК в условиях рынка» (Краснодар, 2001 г.), II региональной научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс Юга России - сегодня» (Майкоп, 2002 г.), III региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2002 г.), II Всероссийской научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии» (Ставрополь, 2002 г.), ежегодных научно-практических конференциях Кубанского государственного аграрного университета (Краснодар, 1997-2002 гг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 103 научных работы, в том числе 1 монография, 28 научных статей, получено 29 патентов РФ и 12 положительных решений на выдачу патентов на изобретение.
Разработано 28 пакетов нормативной технической документации на новые продукты питания.
Под руководством диссертанта выполнена защищенная кандидатская работа К.В. Чередниченко (2001 г.). Результаты совместных исследований вошли составной частью в кандидатские диссертации Л.Г. Влащик (2000 г.); М.Ю. Яхутль (2001 г.); Т.А. Инюкиной (2003 г.); которые выполнены при консультациях диссертанта.
Научные разработки удостоены 3 золотыми медалями на I и III международных Салонах инноваций и инвестиций, российской агропромышленной вы-ставке»Золотая осень» (г. Москва, 2001 г., 2003 г.); 2 серебряными медалями на 31-м салоне изобретений (г. Женева, 2003 г.) и международной выставке «Высокие технологии»(г. Санкт-Петербург, 2001 г.), дипломом на Международной выставке «Высокие технологии» (г. Шень-Чжень, КНР, 2002 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, 8 разделов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы выполнена на 422 страницах компьютерного текста, содержит 124 таблицы, 59 рисунков. Список литературы включает 520 наименований, в том числе 145 иностранных авторов.
Теоретические основы создания функциональных продуктов питания
Расширение ассортимента и объемов производства функциональных продуктов питания определяют необходимость создания теоретических основ их получения. Известно, что функциональные продукты питания - продукты, повышающие сопротивляемость человеческого организма заболеваниям, способные улучшать многие физиологические процессы в организме человека, позволяя ему долгое время сохранять активный образ жизни [60,144].
Все продукты функционального питания содержат ингредиенты, которые и определяют их направленное действие. Д. Поттер определил 7 основных видов функциональных ингредиентов: пищевые волокна (растворимые и нерас творимые), витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жиры, антиоксиданти, олигосахариды (как субстрат для полезных бактерий), а также группа, включающая микроэлементы, бифидобактерии и другие.
В России функциональные продукты питания традиционно подразделяются на продукты: - обогащенные - содержащие определенные микронутриенты; - диетические или лечебного питания - направленные на лечение алиментарно-зависимых заболеваний человека; - лечебно-профилактического назначения - направленные на профилактику распространенных заболеваний (сердечно-сосудистых, ожирения и др.). - специализированные - узко направленные на какие-либо функции организма (радиозащитного, детоксикационного, иммуномодулирующего и другого действия, для питания в экстремальных условиях); - детского и геронтологического питания [60, 287, 288]. Пектиновые вещества могут практически использоваться во всех категориях перечисленных продуктов. Разработана научная концепция обоснования лечебно-профилактического питания [1, 2, 60, 302] (рис. 1.2).
Под физиологическими барьерами организма понимают кожу, слизистую желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей. Повышая их защитные функции, лечебно-профилактическое питание должно препятствовать проникновению в организм чужеродных веществ или воздействию неблагоприятных физических факторов производства или среды обитания. Это достигается путем включения в рацион питания пищевых продуктов, усиливающих физиологические функции организма человека.
Регуляция процессов биотрансформации ксенобиотиков осуществляется путем окисления, метилирования, дезаминирования и других биохимических реакций, направленных на образование в организме менее токсичных, менее вредных метаболитов, или, наоборот, за счет блокирования, торможения этих реакций, если возникают продукты обмена, токсичнее и опаснее исходных.
Одним из механизмов активации процессов выведения из организма ядов или их метаболитов является связывание природными комплексами или хелатообразующими соединениями. К естественным комплексообразователям относятся некоторые аминокислоты - метионин, цистеин, гистидин, глутаминовая кислота и др., оксикислоты, нуклеиновые кислоты, фитостерины, витамины и др. Хелатообразующими свойствами обладают пектины, которые способны связывать соли тяжелых металлов (свинца, хрома, никеля, кобальта, ртути, меди и др.) и выводить их из организма. Другими механизмами дезинтоксикации могут служить реакции связывания с глюкуроновой кислотой, глутатионом и серной кислотой токсичных веществ, эндотоксинов и других ксенобиотиков и их метаболитов. В результате образуются водорастворимые соединения, кото («Г рые в отличие от исходных веществ нетоксичны и легко выводятся из организма.
Улучшение функционального состояния пораженных органов и систем организма или органов, на которые могут преимущественно воздействовать вредные факторы производства и среды обитания, происходит вследствие профилактического и лечебного действия веществ с учетом не только их химического состава, но и особенностей технологии производства пищевых продуктов и режима питания.
Лечебно-профилактическое питание должно повышать антитоксическую функцию отдельных органов и систем организма (печени, легких, кожи, почек и др.), а также компенсировать возникающий под действием вредных производственных факторов, среды обитания, развития острой или хронической болезни, дефицит незаменимых пищевых веществ - аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, минеральных веществ и др. [60, 133].
При организации производства таких продуктов питания не должно использоваться продовольственное сырье и пищевые добавки, усиливающие неблагоприятное воздействие извне или усугубляющие патогенные факторы риска возникновения болезней.
Лечебно-профилактическое питание должно оказывать благоприятное действие на ауторегуляторные реакции, особенно на нервную и эндокринную регуляцию иммунной системы, обмен веществ, а также способствовать повышению общей сопротивляемости организма и его адаптационных резервов. Научно обоснованные рационы должны учитывать оптимальные пределы физиологических колебаний любого нутриента, поскольку для организма вреден как его недостаток, так и избыток. Например, дефицит витаминов приводит к гиповитаминозу и летальному исходу, а значительный их избыток - к гипервитами-нозу, который также может завершиться летально [42, 43, 331].
Предварительная подготовка свекловичного жома
Известно, что свекловичный пектин, полученный из жома сахарной свеклы после выделения сахара, имеет качественные показатели, которые отличают его от других пектинов. Имея низкую степень этерификации, свекловичный пектин обладает высокой комплексообразующей способностью, т.е. является природным комплексообразователем - эталоном низкоэтерифицированных пектинов. Это качество применяется в пищевой промышленности, в лечебном, лечебно-профилактическом и функциональном питании. Проблема получения из свекловичного жома жидких пектинопродуктов, обладающих высокими качественными показателями, стоит достаточно остро.
Растительная ткань корнеплодов свеклы имеет сложное строение [80]. Поверхность свеклы защищена слоем перидермы, состоящей из плотных, непроницаемых для воды опробковевших клеток, образующихся в результате пропитывания клеточных оболочек суберином. За перидермой следуют ткани коры и волокнистая часть, далее располагается паренхима, состоящая из округлых клеток, заполненных свекловичным соком. По вертикали паренхимную ткань пронизывают сосудистые пучки с вытянутыми клетками и лубяные волокна, придающие корнеплоду механическую прочность.
Химический состав сахарной свеклы достаточно богат. Содержание сухих веществ в корнеплоде свеклы составляет 20...25 %, сахарозы - 14ч-18 %; органических растворимых несахаров - 2.2 %, нерастворимых - до 5 % [82].
До 5 % воды удерживается коллоидными веществами клеток свеклы. Свекла содержит до 0.1 % инвертного сахара, 0.2...1 % рафинозы (к массе сахарозы), кестозу, до 0.4 % инозита (миоинозита) и 0.3 % а-галактозида миоино-зита, до 2.2 % пектиновых веществ (к массе свеклы).
Гемицеллюлоза выражена арабанами и галактанами, которые не удаляются при очистке соков и накаливаются в мелассе. Из органических кислот (0.27 % к массе свеклы) доказано присутствие адипиновой, глутаровой, малоновой, щавелевой, янтарной. Из оксикислот найдены гликолевая и молочная, оксидикарбоновых - яблочная и винная, окситрикарбоновых - лимонная. Содержание этих кислот в диффузионном соке колеблется от 170 до 1900 мг/л.
Из гликозидов в свекле преобладают сапонины (в основном в наружном слое) до 0.14 %. В диффузионный сок переходит до 40 % сапонинов. Одна десятая процента жира свеклы к массе сухих веществ состоит из олеиновой кислоты - 36.1 %, эруковой - 18.6 %, пальмитиновой - 8.7 %.
В свекле содержится от 0.15 до 0.2 % азота, или до 1 % и более азотистых веществ. Эти несахара при извлечении сахара переходят в раствор. Среди них обнаружены белки, главным образом глобулины и нуклеопротеиды. В чистом виде не получены. При высаливании в осадок переходит белково-пектиновый комплекс.
В свекле обнаружены также азотистые основания - бетаин (до 0.3 %), хо-лин в составе лицитина, пурины, пиримидины, соли аммония и нитриты; ароматические вещества - ацетамид, ванилин; витамины Bi, В2, В4 (1.0. ..2.4 мг/кг), пантотеновая, никотиновая, фолиевая кислоты и биотин (0.075 мг/кг).
Из минеральных несахаров (0.6 % золы) в составе золы в основном [84] обнаружено: К20 - 0.25 %, Na20 - 0.05, СаО - 0.08, MgO - 0.08, Р205 - 0.09, S03 " - 0.02, А120з + Fe203 - 0.01, Si02 - 0.01, СІ" " - 0.01 %. В свекле содержится 0.1 % фосфатов.
После выделения сахара остается свекловичный жом, который содержит целлюлозу, гемицеллюлозу, протопектин, белки, лигнин, золу, сапонин. В составе белков содержатся азотистые основания, амины и соли аммония. В жоме содержится масса минеральных веществ - силикаты, сульфаты, полуторные оксиды. Свекловичный жом - это сложная, коллоидная, капиллярно-пористая система.
При проведении гидролиза-экстрагирования для получения пектина многие из вышеперечисленных веществ переходят в экстракт. Проведенные исследования показали, что получаемый свекловичный экстракт даже при использовании в качестве гидролизующего агента пищевых кислот получается непригодным для использования в пищевой промышленности. Основными критериями были органолептические показатели: явно выраженный неприятный свекловичный запах, обусловленный, как предполагается, сапонинами и другими веществами, возможно азотистыми основаниями, и темный - серо-коричневый -цвет.
Для удаления полифенольных веществ, большинство из которых растворимо в воде, применили предварительную промывку-набухание свекловичного жома обычной водопроводной водой.
Классификация дикорастущего и пряно-ароматического сырья
На территории России произрастает более 500 видов пряно-ароматических растений, которые используют в качестве источников сырья для получения экстрактов и эфирных масел.
Пряно-ароматические вещества, используемые в пищевой промышленности, получают из семян, листьев, стеблей, корней и корневищ растений. Для этого применяют семена аниса, бадьяна, кориандра, горчицы, кардамона, петрушки, укропа, мускатного ореха, сельдерея, тмина, фенхеля, можжевельника, листья и стебли базилика эвгенольного, горца перечного, зубровки, коричника, лавра благородного, майорана, мелиссы, шалфея лекарственного, эстрагона; корни и корневища аира болотного, дягиля лекарственного, лапчатки прямостоячей, имбиря петрушки, хрена, сельдерея; кору корицы, коричника и других растений.
Растительное сырье рассматривается не только как источник энергии и пластических веществ, а также как носитель биологически активных соединений, которые даже в минимальном количестве оказывают стимулирующее воздействие на организм человека.
Согласно фармакологическим данным, многие растения имеют лечебно-профилактическое значение. Так, при заболеваниях желудка, печени, желчного пузыря используют корень одуванчика, бессмертник песчаный, кориандр посевной, мяту перечную; при почечных заболеваниях - цветы акации белой, шалфей мускатный; при заболеваниях верхних дыхательных путей - душица обыкновенная, мелисса лимонная. Противовоспалительными свойствами обладают ромашка аптечная, липа сердцевидная, зверобой продырявленный, бактерицидными - календула лекарственная, аир болотный, крапива двудомная. Практически все растения содержат биологически активные вещества, микроэлементы, витамины.
Результаты проведенных исследований по содержанию пектиновых веществ в пряно-ароматическом сырье представлены на табл.4.6.
Из приведенных данных видно, что в сухом пряно-ароматическом сырье содержание пектиновых веществ достаточно велико. Высокое содержание растворимого пектина отмечено у шиповника, крапивы, зверобоя, эхинацеи - более 1 %, колебания составляют у зверобоя - до 1.33 %, у шиповника - до 3.3 %.
Содержание протопектина колеблется от 1.13 у элеутерококка до 7.1 у зверобоя. В основном содержание протопектина составляет 4... 5 %.
Сопоставляя данные с рекомендациями медиков, можно отметить, что лекарственные травы, имеющие высокое содержание растворимого пектина: зверобой, крапива, тысячелистник, пустырник, шиповник - чаще всего рекомендуют при нарушении работы желудочно-кишечного тракта [135, 208, 209].
В цветах календулы и чабреца не найдено совершенно растворимого пектина, а содержание протопектина находится на среднем уровне.
Процент протопектина от суммы пектиновых веществ достаточно высок и колеблется в пределах 74.93...100.0. Исключение составляет только шиповник, у которого, как отмечалось, высокое содержание растворимого пектина.
Анализируя пряно-ароматическое сырье по соотношению пектина растворимого и протопектина, необходимо отметить, что содержание протопектина не только преобладает над растворимым пектином, но и процент протопектина от суммы пектиновых веществ очень высокий. По сравнению с плодово-ягодным сырьем его количество значительно выше, и за редким исключением, составляет 80.6...100.0 %. Возможно, это зависит от того, какое сырье используют в пищевой и фармацевтической промышленности.
В одном случае используют цветы или листья, количество клетчатки и протопектина в которых меньше, там преобладает растворимый пектин. В другом случае используют и стебли растения, где увеличенное содержание клетчатки и, вероятно, протопектина, входящего в состав растительной ткани. Оказывает влияние, несомненно, и зрелость, в состоянии которой были собраны растения (в период цветения, после созревания семян и т.д.).
Очистка свекловичного гидратопектина, полученного с применением ЭАВС
Линейная часть РП в табл.4.10 по группам колеблется от 13 % у дикорастущих ягодных до 46 % у лекарственных трав, во всех случаях имея отрицательный знак, что указывает на значительное отрицательное влияние РП на отклик. Его нелинейная составляющая имеет во всех группах положительный знак и наиболее существенные доли влияния отмечаются по дикорастущим семечковым (15 %), ягодным (3 %), кустарниковым (12 %), по цитрусовым (11 %) и по свекловичному жому (14 %). Несколько ниже доли влияния по лекарственным травам и яблочным выжимкам (8 %, 9 %). У дикорастущих косточковых и корзинок-соцветий подсолнечника доля нелинейной составляющей равна нулю.
Линейная часть ПП в таблице почти всегда ниже или равна РП и лишь по яблочным выжимкам превышает РП (34 % против 30 %). Самые высокие доли влияния отмечены у яблочных выжимок (34 %), самое низкое значение доли влияния аналогично РП у дикорастущих косточковых (6 %). У дикорастущего сырья наблюдается больший разброс данных: от 6 % у дикорастущих косточковых до 27 % у кустарниковых, в то время как у традиционного пектиносодер-жащего сырья доли влияния колеблются от 20 % (корзинки-соцветия подсолнечника) до 34 % (яблочные выжимки).
Нелинейная составляющая ПП превышает нелинейную составляющую РП практически по всем группам, однако имеет отрицательный знак, что показывает снижение скорости изменения ППП под влиянием ПП. Доли влияния колеблются от 12 % у лекарственных трав до 32 % у дикорастущих ягодных. Существенного различия между дикорастущим и традиционным пектиносо-держащим сырьем не наблюдается.
Эффект взаимодействия наиболее существенный в группах дикорастущих косточковых и лекарственных трав, а также у традиционного цитрусового сырья и корзинок-соцветий подсолнечника, что указывает на переход одного в другое, т.е. ПП в РП.
Графическая интерпретация по группе лекарственных трав, представленная на рис.4.21, показывает, что с увеличением ПП наблюдается расхождение пучка линий. С увеличением РП влияние на ППП, как правило, снижается. Увеличение РП ведет к снижению ПП.
Аналогичная ситуация наблюдается и по группе кустарниковых. Однако в данном случае с увеличением РП снижение ПП наблюдается значительно меньше, линии расположены почти параллельно. Однако динамика измерений отклика в зависимости от РП и ПП по этим группам одинакова.
Графическая интерпретация проведенной математической обработки по группам показала следующее. В группах лекарственных трав, дикорастущих кустарников, яблочных и цитрусовых отжимов и свекловичного сырья (рис.4.21, 4.22, 4.23) с увеличением растворимого пектина наблюдается расхождение пучка линий на графике. С увеличением РП абсолютная величина отклика снижается. Расхождение линий на графике свидетельствует, что с ростом растворимого пектина изменение протопектина ускоряется. Причем в этих группах отмечено, что наибольшему количеству протопектина соответствует наибольшая величина отклика. На степень расхождения линий оказывает влияние групповая принадлежность сырья. Чем больше степень расхождения линий, тем ниже абсолютная величина отклика с увеличением растворимого пектина. В группе лекарственных трав (рис.4.21) при самом низком значении ПП с увеличением РП величина отклика (ППП) снизилась до 30 %. А в группе дикорастущих кустарниковых и цитрусового сырья - до 40 %. У яблочных выжимок и свекловичного жома снижение 111111 с увеличением РП не опускается ниже 58-53 %, что подтверждает технологическую ценность данного сырья для извлечения пектиновых веществ в чистом виде.
У корзинок-соцветий подсолнечника (группа 9) графическая интерпретация представляет собой сходящийся пучок линий. При этом можно отметить, что наибольшему значению ПП соответствует меньшая величина отклика. С ростом РП величина отклика (ППП) также снижается (притормаживается), поэтому наблюдается сходящийся пучок. Однако изменение РП весьма незначительно, вследствие чего и изменение абсолютной величины отклика также невелико.
Лекарственные травы, дикорастущие кустарники и цитрусовые отжимы имеют снижение технологического показателя до 40 % при увеличении растворимого пектина, в то время как дикорастущие ягодные при снижении растворимого пектина менее 1 % имеют технологичность выше 80 %.
У дикорастущих косточковых наблюдается точка вращения или пересечения линий, которая говорит о том, что максимального значения технологического показателя нельзя достичь, так как дальнейшее увеличение протопектина ведет к его снижению
