Общие сведения о пектиновых веществах, их номенклатура и химическая структура, свойства, растворимость и вязкость, фармакология. Приготовление мармелада с использованием пектина как пищевой добавки Е440. Его применение с целью улучшения качества хлеба.
Аннотация к работе
пектин пищевой мармелад хлеб Во всех высокоразвитых странах проблема здорового питания является приоритетным направлением пищевой промышленности, так как именно с пищей в организм человека поступают все необходимые ему питательные вещества, преобразующиеся в процессе метаболизма в структурные элементы клеток и энергию. Сотни миллиардов людей во всем мире страдают от различных заболеваний, вызванных загрязнёнными продуктами питания. Это обуславливает необходимость более широкого использования в питании человека природных детоксикантов и радиопротекторов, к которым относятся пектиновые вещества. Пектин иногда называют даром растительного царства, основным благотворителем и санитаром человеческого организма. Пектины являются не только детоксикантами, но и обладают другими полезными свойствами: они нормализуют количество холестерина (много его - выводят из организма, мало - задерживают), повышают устойчивость организма к аллергии, помогают восстановиться слизистой оболочке дыхательных и пищеварительных путей после раздражений и воспалительных процессов, благотворно влияют на внутриклеточное дыхание тканей и обмен веществ. Номенклатура и химическая структура пектиновых веществ Пектиновые вещества, как полисахаридный компонент растительного сырья, открыты в 1790 г. Ученым Вакленом, выделившим гидратопектин из фруктового сока. Браконно омылил пектин и получил пектиновую кислоту (от греческого «pektos» - свернувшийся, застывший). В 1924 г. Смоленский первым предположил, что пектин состоит из остатков D-галактуроновой кислоты, соединенных через а - 1,4 - гликозидную связь в полимерную цепочку [9]. В 1937 г. Шнайдер и Бокк впервые установили структурную формулу пектина, однако промышленное производство высокоэтерифицированного пектина было начато только 50, а низкоэтерифицированного - 26 лет назад [2]. В тканях некоторых растений содержание пектиновых веществ достигает 30% сухого веса (например, в белой части кожуры цитрусов), в других - их содержание не превышает долей процента [8]. В 1951 г. Она была уточнена ученым Кертесом и в настоящее время имеет следующий вид: - пектиновые вещества (pectinsubstances) - физические смеси пектинов с сопутствующими веществами (например, пентозанами и гексозанами); - пектин (pectin) - водорастворимое вещество, свободное от целлюлозы и состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. В зависимости от количества метоксильных групп и степени полимеризации существуют различные пектины. Имеет степень этерификации, т.е. отношение числа этерифицированных карбоксильных групп на каждые 100 карбоксильных групп пектиновой кислоты, более 50%; L-пектин (L-pectin) - низкоэтерифицированный пектин. Имеет степень этерификации менее 50%; - протопектин (protopectin) - не растворимый в воде природный пектин растений, состоящий в основном из сети пектиновых цепей, получивших в результате соединения ионов многовалентных металлов с неэтерифицированными группами СООН с образованием ионных мостиковых связей и в незначительном количестве - при помощи эфирных мостиков с Н3РО4; - пектовые кислоты (pecticacid) - полностью деметоксилированные пектины с нетронутой цепью, содержащие только карбоксильные группы. При извлечении пектинов из растительного материала протопектин разрушают горячей соляной кислотой, и образующийся пектин осаждают спиртом [1]. Пектины различных растений характеризуются неодинаковой молярной массой, степенью этерификации карбоксильных групп, распределением метильных групп в молекуле. Полностью метилированная по карбоксилам пектовая кислота содержит около 14% метоксилов, однако природные пектины содержат и свободные карбоксильные группы. Пектины растворимы в воде и способны в присутствии сахара и органических кислот образовывать плотные гели. В смеси с сахарозой (соотношение пектина и сахарозы равняется 1:5) пектин растворяется значительно быстрее и до более высокой концентрации, чем чистый пектин. В водных растворах молекулы пектинов принимают спиральнуюконформацию[37]. В водном растворе пектиновая молекула имеет форму спирали, карбоксильные группы которой расположены в соседних витках[13]. Чтобы пектин растворился полностью, рекомендуется прокипятить суспензию в течение 1 мин. Вязкость водных растворов пектинов зависит от различных факторов: концентрации, длины молекулярной цепи, степени этерификации, присутствия электролитов и температуры. Измерение вязкости пектиновых растворов используют для характеристики молекулярной массы пектиновых веществ. В свою очередь, полиметилгалактуроназы разделяют на 2 подгруппы: - эндополиметилгалактуроназа (Эндо - ПМГ) I типа; - экзополиметилгалактуроназа (Экзо - ПМГ) III типа. Они также разделены на 2 подгруппы: - эндополигалактуроназа (Эндо - ПГ) II типа; - экзополигалактуроназа (Экзо - ПГ) IV типа [17]. Комплекс проявляет максимальную активность при температуре 40-45 оС и рН 8 [38]. Гипотетическая модель протопектина Ферментативный гидролиз пектиносодержащего сырья по сравнению с общепринятым кислотно-термическ