Изучение строения и структуры пектиновых веществ; их молекулярно-массовые и конформационные характеристики. Исследование степени этерификации. Выделение пектиновых веществ из виноградных и яблочных выжимок. Определение титрометрических показателей.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАНА ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Специальность 5А522904 "Биотехнология пищевых продуктов и кормов"Тщательная разработка руководителем государства Исламом Каримовым стратегии социально-экономического развития, точное и правильное определение путей реализации целей и задач экономических реформ создали предпосылки для достижения весомых результатов на пути к главной цели. В настоящее время ухудшение экологической обстановки связано с тем, что ежегодно в окружающую среду вводятся десятки тысяч веществ, характеризующихся токсическими свойствами для человека и влияющих на изменение пищевого статуса населения. Очевидно, что получение безопасных и биологически активных продуктов заключается в разработке оптимальных технологий не только в процессе переработки сырья" но и при его выращивании в условиях минимизации воздействия на него факторов, способных вызвать токсикацию тканей уже на этом этапе, Для соблюдения перечисленных требований при выращивании и переработке растений с целью получения пектина большое значение имеют методы контроля конечного продукта. Степень этерификации или метоксилирования является важным показателем пектина и выражается отношением количества метоксилированных групп к их общему количеству в пектиновых веществах. Пектиновые вещества со степенью метоксилирования больше 50 % относят к высокометоксимированным, со степенью метоксилирования меньше 50 % - низкометоксилированным.ученый Ваклен (Vauquelin) выделил из фруктового сока водорастворимое вещество, обладающее гелеобразующей способностью. Смоленский первым предположил, что пектин состоит из остатков D-галактуроновой кислоты, соединенных через а-1,4-гликозидную связь в полимерную цепочку. Майер (Meier) и Марк (Mark) подтвердили это предположение, экспериментально доказав существование полимерной молекулы пектина. Неудивительно, что пектин впервые выделили из фруктового сока: это соединение содержится в большом количестве в ягодах, фруктах, клубнях и стеблях растений. Через боковые цепочки пектин соединен с волокнами целлюлозы и рядом других гетсрополисахаридов, которые относятся к соединениям типа гемицеллюлозы.Хотя пектины открыты более 200 лет назад, их состав и строение и до настоящего времени нельзя считать окончательно установленными. Рамноза (Rha) минорный компонент скелета пектина, а другие нейтральные сахара, такие как арабиноза (Ага), галактоза (Gal) и ксилоза (Xyl), обнаружены в боковых цепях. Установлено, что типичным фрагментом является цепь из нескольких сотен единиц GALA, связанных а-(1>4)-гликозидными связями и имеющих различную степень этерификации (СЭ). Установлена различная чувствительность (лабильность) по отношению к кислотному гидролизу гликозидных связей в пектинах: (GALA-GALA > GALA-Rha > Rha-GALA > нейтральный сахар-нейтральный сахар), что позволило выделить гомогалактуронановую область и оценить ее минимальную длину [17]. Недавними исследованиями, однако, установлено, что остатки рамнозы присутствуют и в гомогалактуронановой гладкой области блоки GALA примерно в 25 остатков разделены одним остатком Rha, и предположено, что именно эти остатки создают "петли" в молекуле [42].Известно, что молекулярная масса, дисперсность, а также стабильность растворов пектина в значительной мере зависят от природы и вида применяемого для его извлечения экстрагента и степени термического воздействия при его получении [37,]. Вязкость разбавленных растворов пектинов одна из важнейших характеристик, позволяющая оценить молекулярно-массовые, физико-химические и конформационные особенности пектиновых полисахаридов. Вязкость и плотность разбавленных растворов пектина исследованы в ряде работ [39]. С помощью этих показателей определены молекулярные массы некоторых пектинов: свекловичного 14000, хлопкового 15500, яблочного 37000, виноградного 21000, лимонного 25800. Методом ультрацентрифугирования установлена молекулярная однородность и качественно оценена степень полидисперсности пектинов из различных растительных источников.Как упоминалось выше, анализ и оценка степени этерификации один из важнейших элементов структурных исследований пектинов вследствие тесной корреляции величины этого показателя, наряду с конформационными особенностями молекулы, с гелеобразующими свойствами пектинов и, следовательно, их пригодностью для нужд пищевой промышленности. В настоящее время для определения СЭ пектинов наиболее широко применяется классический метод титрования [49]. Недавно описан способ использования хроматографии исключенного объема (ХИО) с системой двойного определения последовательным мониторингом рефракции и проводимости для целей определения СЭ пектинов [15]. Предложен способ определения внутримолекулярного распределения СЭ, включающий анализ пектина ионообменной хроматографией с использованием буфера, с увеличивающимся градиентом по ионной силе и концентрации.
План
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ЭКСПЕРИМЕНТА
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 История пектина
1.2 Строения и структуры пектиновых веществ
1.3 Изучение молекулярно-массовых и конформационных характеристик пектиновых веществ
1.4 Исследование степени этерификации
1.5 Способы получения пектинов
1.6 Биологическая активность пектинов
1.7 Производство пектина
1.8 Применение пектиновых веществ
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Условия проведения эксперимента
2.2 Основные объекты проводимого эксперимента
2.3 Методика проведения эксперимента
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Выделение пектиновых веществ из виноградных и яблочных выжимок
3.2 Гидролиз пектиновых веществ
3.3 Определение титрометрических показателей ПВ
3.4 Определение показателя вязкости
3.5 ИК-спектроскопия
3.6 Физико-химические свойства виноградных и яблочных выжимок