Обґрунтування ефективних способів гідролізу інуліну цикорію та використання гідролізатів в харчових технологіях - Автореферат

Дослідження виконувалися відповідно до тематики науково-дослідних робіт по лінії Міносвіти України (наказ № 960 від 26.12.2004 р.) “Розроблення наукових основ використання природних пребіотиків у технологіях продуктів лікувально-профілактичного призначення (№ 0105U001188), що відповідає пріоритетному напряму розвитку науки і техніки “Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та аграрно-промисловому комплексі”, відповідно до тематики НУХТ “Розроблення технології молочних продуктів з цикорієм” (№ 2/04-5) виконаної разом з науковцями кафедри технології молока та молочних продуктів НУХТ. Мета роботи - на основі теоретичних і експериментальних досліджень розробити технологію високофруктозних продуктів з цикорію, зокрема фруктозо-інулоолігосахаридних сиропів, що містили би більшість біологічно активних складових цикорію та задовольняли потребам харчової промисловості у створенні харчових сумішей і продуктів лікувально-профілактичного призначення. дослідити процеси комплексоутворення інуліну та вуглеводів - його структурних складових одиниць - з іншими компонентами у складі рослини цикорію та в умовах технологічної переробки; вивчити процеси гідролізу інуліну як основного джерела фруктози та інулоолігосахаридів у складі рослини цикорію за допомогою фізичних, хімічних і фізико-хімічних методів; здійснити квантово-хімічне моделювання молекул вуглеводів цикорію, зокрема інуліну та продуктів його часткового та повного гідролізу, встановити розподіл ефективних зарядів в молекулах вуглеводів, їх геометрію, взаємодію з білковими сполуками та вплив на ці процеси розведення у водних розчинах;У першому розділі „Натуральні цукрозамінники вуглеводної групи: класифікація, виробництво, застосування” розглянуто класифікацію та термінологію цукрозамінників вуглеводної групи. Висвітлено питання переваг глюкозо-фруктозних та високофруктозних сиропів, потреб у них та виробництва світовими виробниками. Показано необхідність детального дослідження будови та реакційної здатності інуліну для пошуку оптимальних умов його гідролізу. Для досягнення кінцевої мети досліджень - розробки оптимального способу гідролізу інуліновмісної цикорної сировини з метою добування фруктозо-інулоолігосахаридних продуктів було застосовано традиційні та удосконалені автором фізичні, хімічні, фізико-хімічні та аналітичні методи.Здійснено амінокислотний аналіз цикорію за допомогою автоматичного амінокислотного аналізатора ТТТ 339, встановлено кількісний вміст 17-ти амінокислот. Вивчено взаємодію вуглеводів з амінокислотами і білковими речовинами в модельних сумішах з молярним співвідношенням „вуглевод - амінокислота” 1:1, 1:2 та 2:1 шляхом вимірювання поляризації сумішей у часі. Додатковим підтвердженням наявності взаємодії вуглеводів цикорію з амінокислотами та білковими сполуками були результати електрофоретичних досліджень амінокислотного та білкового складу молока при пастеризації в присутності екстракту цикорію. У четвертому розділі „Дослідження та оптимізація перебігу гідролізу інуліну цикорію” наведено результати досліджень перебігу гідролізу інуліну під впливом фізичних факторів та хімічних агентів, застосування яких мінімізувало або виключало побічні процеси розкладу та утворення барвних речовин. За рахунок електрогідравлічного ефекту та супутніх явищ, що мають місце під час високовольтного розряду в рідині відбувався розрив молекули інуліну по місцю глікозидних звязків між фруктозними структурними одиницями с подальшим приєднанням молекули води, тобто частковий гідроліз молекул інуліну.Схеми розроблено на основі визначених оптимальних параметрів гідролізу цикорної сировини лимонною кислотою зі збереженням у кінцевому продукті максимальної кількості цінних мінеральних та органічних компонентів цикорію. Кожна схема розподіляється на три етапи: добування соку або суспензії з коренеплодів і порошку цикорію та подальший їх гідроліз з використанням лимонної кислоти; очищення і освітлення гідролізованого соку активованим вугіллям;згущення очищеного соку до сиропу. Технологічна схема добування фруктозо - олігосахаридного сиропу з сушеного цикорію не має принципових відмінностей від схеми добування сиропу з коренеплодів на стадіях гідролізу, очищення і випаровування і відрізняється підготовкою порошку цикорію до гідролізу. У шостому розділі „Застосування фруктозо-інулоолігосахаридних продуктів у харчовій промисловості та медицині” наведено результати розроблення рецептур харчових продуктів оздоровчо-профілактичного призначення з фруктозо-інулоолігосахаридними сиропами і сумішами.Досліджено взаємодію вуглеводів з іншими хімічними складовими коренеплодів цикорію як фактору впливу на вилучення інуліну з рослинної сировини та його гідроліз. Методом квантово-хімічного моделювання за допомогою набору компютерних спеціалізованих програм “HYPERCHEM” версії 7.7. досліджено просторову будову молекул інуліну, інулоолігосахаридів та елементарних ланок цих полімерів; застосуванням напівемпіричного методу MNDO у параметризації РМ3 розрах

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ