Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Пектиновые вещества растительного сырья 8
1.2. Роль пектиновых веществ в профилактическом питании 14
1.3. Современные технологии пектина 18
1.3.1. Современные методы интенсифекации технологических процессов пищевых производств 53
1.3.1.1. Баромембранные методы 53
1.3.1.2. Гидродинамическая кавитация 59
1.4. Задачи исследования 64
Глава 2. Объекты и методы исследования 67
2.1. Характеристика объектов исследования 67
2.2. Методы исследования 68
2.3. Статистическая обработка данных 75
2.4. Постановка экспериментов и техника их проведения 77
Глава 3. Результаты экспериментов и их обсуждение 87
3.1. Изучение процессов набухания свекловичного сырья 87
3.2. Влияние параметров кавитационно-гидродинамическои обработки свекловичного сырья на экстрагируемость пектиновых веществ 89
3.2.1. Вид сырья и гидромодуль процесса 91
3.2.2. Выбор температуры экстрагирования 98
3.2.3. Давление в камере экстрактора 101
3.2.4. Интенсивность кавитационного процесса и время обработки в экстракторе 102
3.2.5. Выбор рН в экстракционной системе 110
3.2.6. Природа кислотного гидролизующего агента 114
3.2.7. Исследование кинетики гидролизагэкстрагирования пектина 117
3.3. Влияние условий гидродинамической кавитации на физико-химические показатели свекловичного пектина при кислотной экстракции 121
3.4. Ультрафильтрационное концентрирование пектинового экстракта 124
3.5. Диафильтрация как метод очистки пектиновых экстрактов 136
3.5.1. Методика расчета процесса диафильтрации 137
3.5.2. Изучение периодического процесса диафильтрации . 144
3.5.3. Анализ технологических схем диафильтрации 149
3.5.4. Инфракрасные спектры коцентрата свекловичного пектина 155
3.6. Разработка режимов стерилизации пектинового концентрата 157
3.7. Технологическая схема получения жидкого концентрата свекловичного пектина 164
Глава 4. Технология консервированных соков с добавлением жидкого концентрата свекловичного пектина 168
Глава 5. исследование детоксикационных свойств концентрата свекловичного пектина и продуктов с его добавкой 171
5.1. Влияние пектинов на токсический отек легких, вызванный диоксидом азота 173
Выводы 178
Литература 180
Приложения 195
- Роль пектиновых веществ в профилактическом питании
- Постановка экспериментов и техника их проведения
- Влияние параметров кавитационно-гидродинамическои обработки свекловичного сырья на экстрагируемость пектиновых веществ
- Технология консервированных соков с добавлением жидкого концентрата свекловичного пектина
Введение к работе
Актуальность работы. Поиск путей совершенствования технологий производства и применения полифункциональных пищевых добавок является актуальной задачей с точки зрения создания на их основе функциональных продуктов и лечебно-профилактических рационов питания как для спецконтигентов (военнослужащие, металлурги, работники атомных электростанций и др.), характер служебной деятельности которых непосредственно связан с влиянием физических (малые дозы ионизирующих излучений, электромагнитных полей, СВЧ и т.д.) и химических (ядохимикаты, технические жидкости, компоненты ракетных топлив и т.д.) факторов окружающей среды, так и населения, проживающего в экологически неблагоприятных регионах страны, с целью повышения иммунного статуса организма.
Особую актуальность в этом направлении имеют пектиновые вещества, которые не вызывают побочного действия при их употреблении, способствуют повышению общей резистентности организма человека и обладают значительным эффектом при выводе промышленных ядов.
Применение пектинов в производстве продуктов лечебно-профилактического назначения ограничивается их дороговизной, а также несовершенством технологии их получения. Вследствие чего значительно меняются нативные свойства пектиновых веществ.
Совершенствование технологии производства пектиновых веществ, в частности, технологии свекловичного пектина за счет применения эффективных физических и физико-химических процессов позволяет интенсифицировать процессы экстрагирования и очистки пектиновых веществ, значительно смягчить параметры отдельных стадий технологии, повысить функциональные свойства пектиновой пищевой добавки.
Работа проводилась в соответствии с научно-технической программой Министерства образования и науки РФ «Биологическая безопасность и лечебно-профилактическое питание».
Целью настоящей работы является совершенствование технологии пищевой добавки полифункционального назначения - свекловичного пектина — для создания на его основе продуктов лечебно-профилактического питания.
Для достижения этой цели был поставлен ряд взаимосвязанных между собой задач:
исследовать влияние физико-химических процессов, в частности, гидроакустической кавитации, ультрафильтрационного мембранного концентрирования, диафильтрации на физико-химические и функциональные свойства свекловичного пектина;
найти рациональную дозировку пектиновой добавки, которая будет способствовать достижению максимальной комплексообразующей способности лечебно-профилактического продукта;
разработать технологические схемы получения полифункциональной пектиновой добавки из свекловичного жома, технологию фруктовых напитков лечебно-профилактического направления;
выполнить комплекс работ по внедрению предложенных технологий в пищевую отрасль, общественное питание.
Объект исследования — технология производства напитков лечебно-профилактического назначения.
Предмет исследования - пектиновая добавка полифункционального действия, полученная из свекловичного жома.
Методы исследования основываются на использовании:
математического метода планирования эксперимента,
физического моделирования исследуемых процессов,
определения химических и физико-химических показателей качества сырья и продукции.
При проведении исследований использовались физико-химические, биохимические и микробиологические методы анализа.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
результаты научного обоснования технологии производства пектина полифункционального назначения из свекловичного жома и напитков лечебно-профилактического действия;
результаты исследования процессов набухания различных форм сухого свекловичного жома, гидролиза и экстрагирования пектиновых веществ в поле гидроакустической кавитации;
результаты мембранных процессов ультрафильтрации и диафильтрации пектиновых экстрактов и их влияние на физико-химические показатели пектиновой добавки;
результаты детоксикационных исследований концентрата свекловичного пектина и напитков на его основе;
обоснованная процессно-аппаратурная схема технологии концентрата жидкого свекловичного пектина.
Научная новизна диссертационной работы состоит в применении модифицированного экстрактора-дезинтегратора роторно-кавитационного типа для интенсификации процесса экстрагирования пектиновых веществ из свекловичного сырья и установлении физико-химических закономерностей влияния гидродинамической кавитации на технологические параметры пектиновой добавки. Разработана математическая модель процесса мембранной диафильтрации для очистки концентрата свекловичного пектина и установлены рациональные схемы проведения этого технологического процесса.
На основании исследования детоксикационных свойств концентрата свекловичного пектина и напитков на его основе установлено их протекторное действие на организм человека при интоксикации диоксидом азота.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основании производственных и клинических испытаний, полученных результатов разработана и находится на согласовании нормативная документация на производство пищевой добавки «Концентрат пектиновый свекловичный».
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на:
Международной конференции молодых ученых «Химия и биотехнология пищевых веществ» (Москва, 2000г.);
1-ой и 2-ой Российских научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создание функциональных продуктов» (Москва, 2001г., 2003г.);
Международной научно-практической конференции «Научные основы и практическая реализация технологий получения натуральных структурообразователей» (Краснодар, 2002г.);
7-ой и 8-ой Международных научно-практических конференциях «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности и стандартизации пищевых продуктов» (Москва, 2002г., 2003г.).
Личный вклад соискателя в ходе выполнения диссертационной работы заключался в планировании эксперимента, проведении научных экспериментальных и производственных работ, анализе и теоретическом обосновании результатов, публикации полученных данных, разработке нормативной документации и апробации полученных данных.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ и патент Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы экспериментальной части, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 194 страницах печатного текста, включает 32 рисунка и 18 таблиц. Список литературы содержит 173 источника российских и зарубежных авторов.
Роль пектиновых веществ в профилактическом питании
Пектиновые вещества имеют свойства образовывать более либо менее прочные гели, благодаря чему широко применяются в пищевой промышленности и являются составной частью варенья, желе, джемов, конфитюров, повидла, кондитерских изделий [77] и эмульсий парфюмерных продуктов [97].
Не менее важны и медицинские аспекты применения пектинов в качестве коагулянтов крови, консервантов плазмы, пролонгаторов и протекторов разнообразных медицинских препаратов [21].
Особое внимание уделяется при этом комплексообразующим свойствам пектиновых веществ.
По мнению ряда авторов при отравлении тяжелыми металлами следует применять пектиновую терапию, причем необходимо применять либо свекловичный пектин, обычно низкоэтерифицированный, либо деэтирифицированные препараты цитрусового и яблочного пектинов [52, 65, 93].
Свекловичный пектин имеет то преимущество, что не требует для применения в профилактических целях деметоксилирования и, обладая значительным количеством свободных карбоксильных групп, участвующих в комплексообразовании, проявляет гораздо большие сорбционные свойства по отношению к ионам тяжелых металлов, чем яблочный и цитрусовый пектин [93].
Профилактической дозой потребления пектина читается 2 г на человека в сутки [73]. Эту норму можно обеспечить, употребляя либо порошкообразный пектин, либо пектин с разнообразными кондитерскими изделиями.
Анализ комплексообразующей способности пектина существующих лечебно-профилактических консервов и учет влияния различных технологических приемов при консервировании на физико-химическую функции пектина позволил Корниенко [54] сделать вывод о целесообразности расширять ассортимент за счет производства соков с пектином.
Это актуально не только с точки зрения сохранения комплексообразующих свойств пектина, но и с медико-биологической стороны, т.к. пектин в гидратированной форме оказывает лучший, физиологический эффект.
Консервированные профилактические продукты, содержащие, так называемый, «чистый» пектин, своей готовностью к употреблению, разнообразием ассортимента, удобством потребления, транспортирования и хранения и легкостью нормирования при использовании наиболее полно удовлетворяют современным требованиям. По данным Корниенко [54] в настоящее время разработано свыше 30 наименований профилактических консервов. В них используют либо только свекловичный, либо только яблочный деметоксилированный пектин.
Фанг-Юнгом и сотрудниками было установлено, что температура стерилизации до 100 С практически не влияла на комплексообразующие свойства пектина при любой продолжительности воздействия [93].
Разработанный ими метод применения пектинов заключается в добавлении его либо в виде порошкообразного пектина, либо в виде сиропа. Концентрация пектина должна составить при введении в консервы 1%. Указанная дозировка обосновывается облегчением технологии изготовления консервов и высокими органолептическими показателями продукта. При растворении сухого пектина его смешивают с жидкой фазой (вода, сок, пульпа) при соотношении 1:20-1:25.
Если в продукцию добавляется сахар, пектиновый порошок для лучшего растворения смешивают с сахарным песком 1:5.
Раствор пектина при приготовлении требует непрерывного перемешивании при температуре 50С. Процесс длится 10-20 минут. Однако при этом не весь пектин растворяется. Для полного растворения пектина иногда требуется 10-12 часов.
Длительную и трудоемкую стадию растворения можно исключить, если применять жидкий концентрат пектина.
Исследования комплексообразующих свойств смеси низко- и высоко этерифицированных пектинов [54] по отношении к свинцу и стронцию показали, что кратковременный нагрев при стерилизации «Сока морковно-яблочного с пектином» до 120С практически не изменял этот важнейший показатель. Разработанный ассортимент соков с пектином обеспечивал 86,9% связывание ионов стронция. При этом содержание пектина в соках было 1,4% и 1,67%.
Исследования показали, что наличие 1-2% пектина в соках не ухудшает, вкусовые качества консервов. РСТ УССР 1392-70 предусматривает выпуск пектинового концентрата из свежих и сушенных яблочных выжимок. Это самостоятельный консервированный продукт, на основе которого легко приготовить джем либо конфитюр.
Современные аспекты применения пектинов, в том числе и для питания лиц, контактирующих по роду работы с токсичными металлами, подробно изложены в зарубежных обзорах [77, 134].
В них дана критическая оценка материалов печати по действию пектинов на понижение уровня холестерина в крови, метаболизм Сахаров и элиминирование катионов токсических металлов из организма человека и животных.
Некоторые из последних работ Зайко с сотрудниками посвящены профилактическому питанию на основе пектина [43].
Разработаны рецептуры профилактических напитков на основе персикового, айвового и яблочного пюре с добавлением 0,4% свекловичного пектина. Также авторами предлагаются рецептуры разнообразных соусов. При включении в рацион завтрака 200 г напитков и 100 г соуса разработанной технологии содержание пектина в рационе составит около 65% суточной профилактической дозы.
Комплексообразование свекловичного, яблочного и цитрусового пектинов при различных условиях изучали ряд авторов [52, 65].
Наибольшую комплексообразующую способность проявлял свекловичный пектин, 1 г пектина свеклы связывал 190,6 мг свинца, 86,6 мг таллия, 30,6 мг алюминия, 13,4 мг бора.
Комплексообразование в значительной степени зависело от рН реакционной смеси. Лучшие сорбционные свойства проявляются в слабо щелочных условиях. Для связывания 100% свинца в таком случае требуется 7 частей пектина сахарной свеклы на 1 часть ионов свинца.
Что касается соединений ртути, то авторы уверенно могли говорить лишь о комплексе со свекловичным пектином в щелочной среде. В случаях яблочного и цитрусового пектина связывание ртути не наблюдалось при любом рН.
В исследовании [53] продемонстрировано, что даже при дозе 10 г в день эффективность пектина явно выражена в коррекции липидного (холестеринового) и углеводного обмена у больных ИБС. Поэтому целесообразно рекомендовать пектин для применения в диетотеропии и профилактике ИБС.
Постановка экспериментов и техника их проведения
В экспериментах по контролю наличия процесса кавитации в экстракторе-дезинтеграторе использовался пассивный акустический датчик [55], разработанный Одесским политехническим институтом (рис.2.2).
Датчик выполнен в виде пьезокерамической пластины, диаметром 20 мм из материала ЦТС-19, которая заключена в герметический корпус. Датчик подключался через предварительный усилитель, собранный на микросхеме К 140 к регистрирующим приборам - осциллографу G-1-78 и анализатору спектра частот С4-25 (рис.2.3). Диапазон регистрируемых частот акустических шумов в экстракторе при частоте вращения ротора 41-76 сек. составлял 1-1000 кГц, что закрывало собой основную часть кавитационного шума, проходящую на 1-100 кГц.
Эксперименты по экстрагированию пектиновых веществ из отходов свеклосахарного производства — свежего и сушеного жома — проводилось в экстракторе-дезинтеграторе растительного сырья роторного типа (модификационный вариант пилотного экстрактора [18]), схема которого представлена на рис. 2.4.
Экстрактор-дезинтегратор состоит из статора, выполненного в виде цилиндра из нержавеющей стали объемом 5 л, в котором установлено 4 отражателя 6. Диспергируемое сырье подается через патрубок 4 шнековым насосом для вязких масс 3. Выход отработанной пульпы осуществляется через патрубки 8. В экстракционную камеру (статор) помещен роторный возбудитель кавитации в жидкой среде 7, насаженный на вал, посредством клиноременного вариатора соединенный с электродвигателем.
Ротор выполнен в виде двух полусфер из тонкой нержавеющей стали. На торцевых концах двух поверхностей вращения выполнено нечетное количество зубьев, шириной, равной половине шага. Кромки зубьев остро отточены для фиксации отрыва жидкости при работе этого дискового насоса экстрактора (рис. 2.5).
На боковых поверхностях полусфер ротора выполнено нечетное количество трапециевидных отверстий со скошенными кромками на параллельных сторонах.
Для регулирования давления в трубопроводе и камере экстрактора-дезинтегратора предусмотрен подпорный вентиль. Контроль за давлением в камере осуществляется по манометру 9.
В исходную емкость подавалось растительное сырье в определенном соотношении с экстрагентом. Термостатирующая паровая рубашка сборника позволяла поддерживать заданную температуру экстракции.
Суспензия насосом подавалась в активную зону экстракционной камеры, в которой при вращении ротора генерируются кавитационные явления, вызывающие дезинтегрирование и гомогенизацию обрабатываемого материала.
Гомогенизированный продукт поступал в сборник I, таким образом, проводилась периодическая циклическая обработка пектинсодержащего сырья.
Выполнение ротора 5 в виде тонкостенных полусфер создает большой насосный момент, т.к. в объеме статора ротор представляет собой два всасывающих патрубка. Кроме того, выполнение трапециевидных отверстий приводит к увеличению насосного момента. Отверстия выполняют кроме режущей роли, роль насосных элементов, увеличивающих подачу суспензии в зону кавитации, создаваемую зубьями. Фактором пульсации при таком выполнении ротора служит совмещение и несовмещение зоны отверстий при вращении ротора в районе набегающей струи из патрубка.
Зубья ротора работают как вихревые излучатели кавитации. Выполнение ротора в виде полусфер дает возможность кавернам схлопывать в зоне растительной суспензии, не вызывая при этом значительного разрушения самих элементов ротора.
Число зубьев и отверстий ротора выбрано нечетным, по причине чего пульсационные давления не накладываются друг на друга и чем обеспечивается лучшая самобалансировка ротора.
Клиноременной вариатор изменял частоту вращения ротора от 2500 до 4500 об/мин, что позволяло вести процесс дезинтеграционной экстракции при данных технических характеристиках пилотного аппарата в соответствии с индексами кавитации 0,4-1,9 [27,32].
Роторный дезинтегратор позволял повысить производительность процессов диспергирования и эмульгирования в 3-4 раза при сокращении энергозатрат в 8-Ю раз [65].
Концентрирование пектинового экстракта проводилось на лабораторной установке УПЛ-0,6 с применением половолоконных мембран в составе модулей АР-0,2.
Технические данные ее таковы: давление максимальное — 0,2 МПа; производительность по дистиллированной воде при р = 0,1 МПа и t = 20С - 20 дм3/ч; площадь фильтрования - 0,2-0,6 м ; молекулярный вес разделения мембран - 15000 Дальтон; диаметр пор фильтра — 0,05 мкм.
Пилотные испытания проводились на опытно-промышленной установке — УПВ-б производства ОКБ ТБМ г. Кириши, оснащенной разделительными элементами АР-2 с половолоконными мембранами ВПУ-15 (задерживающая способность 15000 Да).
Производительность установки варьируется включением разного количества параллельно соединенных модулей. Максимальная площадь фильтров 6 м, предел давления и температуры соответственно 0,2 МПа и 60С. Рабочий диапазон рН для такого типа мембран составляет 2-12. Максимальный размер твердых частиц 200 мкм.
В комплекте мембранной ступени для обработки экстрактов применялись обратноосмотические ацетатцеллюлозные мембраны МГА-100, на которых проводилось разделение ультрафильтрата пектинового экстракта. Такими мембранами были оснащены модули опытно-промышленной установки обратного осмоса MP 6,3/10-6,3 (п), производства ПКБ «Пластмаш» г. Краснодар. Технические данные обратноосмотической установки приведены в таблице 2.
Влияние параметров кавитационно-гидродинамическои обработки свекловичного сырья на экстрагируемость пектиновых веществ
Правильно организованное дезинтегрирование свекловичного сырья, характеризующееся равномерным распределением частиц по размеру определяет эффективность процесса экстрагирования ценных биологически активных компонентов и в сочетании с активной циркуляцией экстрагента обеспечивает количественное извлечение того или иного соединения.
Процесс экстрагирования пектинов сахарной свеклы в экстракторе-дезинтеграторе кавитационно-роторного типа характеризуется совмещением ряда процессов: диспергирования, гидролиза, извлечения пектина, гомогенизации обрабатываемой среды.
Эффективность такой обработки в значительной мере зависит от целого ряда факторов, включающего гидромодуль (соотношение расхода гласе сырья и экстрагента), вида сырья, параметров кавитационной обработки (температура, время, рН среды, индекс кавитации), варьируя которые можно добиться тех или иных качественных показателей свекловичного пектина.
Как было сказано выше, в экспериментах использовали сухое свекловичное сырье, массово выпускаемое жомосушильными заводами Украины (стружка, брикеты, крупка) и свежий свекловичный жом, хранившийся на сырьевой площадке не более 1,5 часов до сушки.
По сравнению с другим пектинсодержащим сырьем свекловичный жом имеет ряд особенностей. В первую очередь эти особенности определяются характерным строением ткани, придающим ему жесткую волокнистую структуру, которую невозможно эффективно разрушать при параметрах гидродинамической кавитации, принятых для мандариновых выжимок [64].
Далее, сам пропектин свекловичного жома имеет отличительные свойства, которые не позволяют извлекать его в достаточных количествах при параметрах экстрагирования яблочного, либо цитрусового пектина (см. главу I).
Пектиновые вещества жома характеризовались тем, что основная их часть приходилась на протопектиновую фракцию. Фракционный состав пектина различных форм жома представлен в таблице 3.
Как видно из результата таблицы 3, во всех формах свекловичного сырья, взятого для анализов, 87-89% пектиновых веществ представлено протопектиновой фракцией.
Для выбора лучшего гидромодуля процесса дробления свекловичного жома был поставлен такой эксперимент. Свекловичный жом, подвергнутый набуханию для восстановления первоначального объема в заданном соотношении с экстрагентом, обрабатывался в экстракторе-дезинтеграторе определенное время: 15-30 минут. Затем пульпу анализировали на приборе ФС-151, с целью получения картины распределения частиц по размеру. Результаты, полученные ходе исследования, отражены в таблице 4.
Как следует из данных распределения частиц по размерам, использование гидромодуля 1:4 приводит к значительной неоднородности дисперсной среды. Велика доля крупных частиц (100-500 мкм) — 40 %.
Увеличение гидромодуля до 1:6 и далее до 1:8 дает значительный эффект дробления, связанный с возрастанием жидкой фазы и количества каверн в единице объема обрабатываемой среды в результате чего повышается однородность частиц по размерам.
Так, при гидромодуле 1:6, частицы 50-75 мкм составляют 67% общего количества, а при соотношении 1:8 их число возрастает до75%. Увеличение жидкой фазы до 1:10 долю частиц с размером 25-50 мкм практически не изменяло. Число же частиц с более крупными размерами начинало возрастать.
Этот факт, очевидно, связан со спецификой гидродинамического кавитационного дезинтегрирования жома. Основным фактором, который определяет этот технологический эффект, является размер и число кавитационных полостей, образующихся в определенном объеме жидкости.
Следовательно, только наличие определенного количества твердой фазы определяет время захлопывания пузырьков, служащих причиной образования кумулятивных микроструй. Очевидно, понижение доли твердой фазы до определенного предела приводит к возрастанию времени жизни кавитационных полостей и быстрому затуханию кумулятивных микро струй и снижению диспергирующего эффекта.
Картина распределения частиц по размерам после 15 минут отработки практически не изменялась, что можно объяснить возрастанием вязкости среды, которая гасила кавитационно-кумулятивное измельчение жома.
Для выбора лучшего гидромодуля процесса кислотного экстрагирования в кавитационном поле свежее и набухшее сухое сырье в определенном соотношении с кислотным раствором подвергалось о работке в дезинтеграторе.
Из анализа многочисленных литературных источников было известно, что для извлечения пектинов сахарной свеклы с удовлетворительным выходом и хорошими физико-химическими показателями большинство исследователей пользуются рН = 1 или 0,5-0,6 и температурным режимом 70 - 85 С при солянокислом гидролизе.
Технология консервированных соков с добавлением жидкого концентрата свекловичного пектина
Свекловичный пектин, полученный из сушеного жома, обладает слабыми желирующими свойствами, однако, с успехом может применяться как профилактическая добавка к консервированным продуктам. Например, известна технология консервированных соков с пектином [54, 95], в которой применяется сухой порошкообразный препарат. Применение пектинового порошка требует трудоемкой процедуры его растворения в продукте. При этом даже при значительной продолжительности процесса, полного растворения пектина из-за его комкования не наблюдается. Стадию длительного растворения пектина можно исключить, если использовать готовую к употреблению растворимую его форму — жидкий концентрат. Применение в качестве профилактической добавки концентрата свекловичного пектина имеет неоспоримые преимущества перед применяющимся для этих целей яблочным пектином. Во-первых, применяется растворимая форма низкоэтерифицированного пектина свекловичного жома с высоким содержанием свободных карбоксильных групп, участвующих в комплексообразовании. Во-вторых, исключается стадия растворения порошка пектина. В-третьих, не требуется применение дополнительной деэтерификации высокометоксидированного яблочного пектина, обладающего низкой концентрацией свободных карбоксильных групп (в среднем в 3 - 4 раза меньшей, чем у свекловичного пектина). В-четвертых, для производства пектина используется свекловичный жом, не требующий особых режимов сушки и широко распространенный в России. Пектиновый концентрат добавляли в сливовый сок на стадии смешивания плодовой мякоти и сахарного сиропа, предусмотренных рецептурой "Сока сливового с мякотью".
При этом количество добавляемого концентрата было таким, чтобы обеспечивалась массовая доля спиртоосаждаемого пектина в готовом соке в количестве 1%. Рецептура такого сока с пектиновым концентратом указана в таблице 16. Технологический процесс производства соков с мякотью с добавлением пектинового свекловичного концентрата до стадии смешивания протертой плодовой массы с сахарным сиропом не отличался от традиционной технологии соков с мякотью. На стадии смешивания пектиновый концентрат добавили в протертую массу и смесь заливали сахарным сиропом такой концентрации, чтобы обеспечить количество сахара, указанного в рецептуре ТИ соков с мякотью. То есть, предварительно готовился сироп повышенной концентрации с учетом разбавления продукта пектиновым раствором. Стерилизация приготовленного "Сока сливового с мякотью с сахаром и пектиновым концентратом" осуществлялась по режиму Добавление свекловичного пектина не ухудшало органолептические и физико-химические показатели сливового сока. Пектин придавал консервам мягкое, обволакивающее действие и в значительной мере снижал терпкость вкуса. Результаты анализа показали, что в готовом соке обнаруживалось общее содержание пектиновых веществ 1,15%. Для сравнения комплексообразущих свойств концентрата свекловичного пектина по отношению к ионам тяжелых металлов был взят образец заводского порошкообразного пектина Гайсинского цеха, физико-химические характеристики которого были следующими: Результаты экспериментов сведены в таблицу 17, из которой видно, что свекловичный пектин, полученный кавитационно-кислотной экстракцией с последующей очисткой на мембранах диафильтрацией, обладал большими комплексообразующими свойствами, чем заводской препарат, имевший меньше свободных карбоксильных групп из-за высокой зольности.
Меньше всего наблюдалось связывание ионов цинка, больше — меди. Комплексообразующие свойства в значительной степени зависели от кислотности реакционной смеси. Интенсивнее всего шло комплексообразование в слабощелочной среде. Вероятно, этот факт объясняется деэтерификацией пектинов, которая легко протекает даже при комнатной температуре [103]. Комплексообразующая способность образца сливового сока со свекловичным пектиновым концентратом приведена в таблице 18. Комплексообразующие свойства пектина в консервах снижаются по сравнению с исходными величинами по меди на 16-20%, по свинцу — на 17-20% и по цинку - на 20-27%. Таким образом, комплексообразующие свойства пектинового свекловичного концентрата и продуктов с его добавкой достаточно высоки, что позволяет рекомендовать их для профилактического питания лиц, контактирующих с тяжелыми металлами. В процессе исследований впервые было обнаружено еще одно ценное свойство свекловичного пектина — протекторное действие при отравлении организма диоксидом азота.
