Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Фирсов Георгий Георгиевич

Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями
<
Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фирсов Георгий Георгиевич. Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями : Дис. ... канд. техн. наук : 05.18.01 : Краснодар, 2004 161 c. РГБ ОД, 61:05-5/638

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние технологии извлечения пектиновых веществ из растительного сырья 7

1.1 .Физико-химические аспекты извлечения пектиновых веществ 7

1.2. Состояние теории экстрагирования пектиновых веществ из растительного сырья 14

1.3. Пектиновые вещества - перспективные парафармацевтики в функциональном питании

1.4, Технологическая характеристика свекловичного жома, , 22

1.5, Современные технологии получения пектина из свекловичного жома 28

2. Объекты, схема и методы исследования 36

2.1. Схема проведения исследования 36

2,2- Краткая характеристика объектов исследования 37

2,3. Методы определения качественных показателей объектов исследования и целевых продуктов , 39

2.3.1. Методика изучения кинетики процесса набухания сушеного свекловичного жома 41

2.3,2. Определение коэффициента диффузии пектиновых веществ в растительной ткани 41

2.3-3. Определение коэффициента массоотдачи пектиновых веществ в процессе настаивания 46

3. Исследование кинетики процессов извлечения пектиновых веществ из свекловичной ткани 49

3.1 - Подготовка сырого свекловичного жома к процессу извлечения... 49

3.2. Кинетика процесса набухания сушеного свекловичного жома 56

3.3. Влияние вида и концентрации гидролизующего агента на физико-химические показатели свекловичного пектина 60

3.4. Кинетика процесса экстрагирования свекловичного пектина при различных технологических параметрах 67

3.5. Сравнительная оценка аналитических характеристик выделенного свекловичного пектина с промышленными образцами пектинов... 75

4. Разработка технологии получения различных типов свекловичного пектина 88

4.1. Деэтерификация свекловичного пектина и оценка его качественных показателей 88

4.2. Получение амидированного свекловичного пектина 93

4.3. Оценка свекловичного пектина в качестве студнеобразователя 97

4.4. Разработка технологии питательных пектиносодержащих смесей для употребления в экстремальных условиях 108

5. Промышленная, медико-биологическая и экономическая оценка разработанных пектиносодержащих композиции 112

5-1. Технологическая схема производства различных типов свекловичного пектина 112

5.2. Оценка антимутагенных и адаптогенных свойств пектиносодержащих пищевых композиций 115

5.3. Экономическая оценка разработанной технологии получения различных типов свекловичного пектина 119

Выводы 123

Список использованных источников 125

Приложения 153

Введение к работе

Одним из важнейших направлений повышения эффективности современного производства является создание малоотходных и безотходных технологий, более широкое вовлечение в хозяйственный оборот вторичных сырьевых ресурсов.

В наибольшей степени этим требованиям отвечает производство пектина и пектинопродуктов из вторичных сырьевых ресурсов (свекловичного жома, яблочных, виноградных и цитрусовых выжимок, хлопковой створки и т.д.).

Уровень использования вторичных сырьевых ресурсов в среднем в пищевой промышленности составляет 10-..15 % от их общего количества.

При этом потребность в пектине значительно превышает объемы его закупок за рубежом. Так, учитывая минимальную профилактическую норму потребления пектина - 2 г в сутки, в экологически благоприятных районах, его количество при круглогодичном потреблении пектиносодержащих продуктов из расчета на 100 млн, человек составляет свыше 70 тыс. т. Следует отметить, что выработка пектина на предприятиях России, Молдовы, Украины составляла до распада СССР 350,..400 т в год (0.20..,0.22 % от потребности); 1.5...2.0 тыс, т ежегодно закупалось за рубежом, В настоящее время ежегодная закупка в России составляет в среднем 3,0...3,5 тыс. т.

Ухудшение экологических условий во многих регионах России и стран СНГ (особенно после Чернобыльской катастрофы), сопровождающееся загрязнением окружающей среды и пищевых продуктов токсическими веществами и радионуклидами, требует, помимо обеспечения безопасности продуктов питания, также проведения профилактических мероприятий, что, в свою очередь, обусловливает необходимость расширения производства пектина, прежде всего, свекловичного как природного детоксиканта.

Кроме того, необходимость увеличения ассортимента и объемов производства функциональных продуктов питания обусловила существенное расширение рынка пищевых гидроколлоидов.

Мировой рынок гидроколлоидов в настоящее время оценивается специалистами объемом около 3 млрд. долларов США. Производство пектина при этом составляет 10,91% от общего объема гидроколлоидов на сумму 319 млн. долларов. Следует отметить, что в последние годы спрос на пектины увеличивается, область использования которых неуклонно расширяется с появлением продуктов питания нового поколения. На сегодняшний день наблюдается устойчивый рост потребления пектина в среднем 3,0...3,5% в год. Кроме того, пектин относится к растворимым пищевым волокнам и входит в число нутри-цевтиков, используемых в рационе здорового питания.

Основным сырьем для производства пектина в нашей стране является свекловичный жом. Основы науки о пектине из сахарной и кормовой свеклы были заложены в трудах ученых М.Д. Зуева, И.П. Захарова, П.М. Силина, И.М. Литвака, МИ. Барабанова, М.И, Нахмановича, С.А. Гликмана, Т.К. Гапоненко-ва, Л.Б. Сосновского, Н.С. Карповича, Л.В. Донченко и ряда других.

Однако проведенные исследования были направлены, в основном, на разработку и совершенствование технологии извлечения пектина без учета возможности регулирования его свойств. В то же время современный рынок функциональных продуктов питания нуждается в гидроколлоидах, в том числе и пектинах с заданными свойствами.

Таким образом, разработка технологии и организация производства различных типов свекловичного пектина с заданными физико-химическими свойствами и высокими качественными показателями являются в современных условиях весьма актуальными.

Актуальность исследования подтверждается ее включением в государственную программу Министерства, промышленности и науки РФ и Министерства сельского хозяйства РФ «Функциональных продукты питания» на 2001 -2003 гг., (№ госрегистрации 011125894), в тематику НИР научно-исследовательского института «Биотехпереработка» и кафедры Технологии хранения и переработки растениеводческой продукции Кубанского государственного аграрного университета (№ госрегистрации 13/021 КГАУ), совместных

НИР Кубанского госагроуниверситета и Украинского национального университета пищевых технологий.

Целью настоящей работы является разработка научно и экспериментально обоснованной технологии получения различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования;

изучить кинетику основных процессов извлечения пектиновых веществ из растительной ткани свекловичного жома в зависимости от способов ее подготовки;

определить диффузионную проводимость свекловичного жома при различных способах его подготовки;

разработать технологию получения свекловичного пектина с заданными свойствами;

провести аналитическое моделирование процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ с заданными свойствами из свекловичного жома;

разработать технологию получения различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями;

разработать технологию получения сухих пектиносодержашда смесей, рекомендуемых для употребления населением в экстремальных условиях;

провести промышленную апробацию и медико-биологическую оценку разработанных пектинов и пектиносодержащих пищевых композиций;

определить экономическую эффективность разработанной технологии получения различных типов свекловичного пектина.

Состояние теории экстрагирования пектиновых веществ из растительного сырья

Как отмечалось ранее, основным процессом получения пектиновых веществ является экстрагирование растворимого пектина из сушеного растительного сырья- Известно [105, 181], что процесс экстрагирования в системе твердое тело-жидкость состоит из четырех основных стадий: проникновение растворителя в массу твердой частицы; растворение экстрагируемого вещества; перенос этого вещества внутри твердой частицы к поверхности раздела фаз; массоотдача от поверхности частицы к жидкости.

Общая скорость процесса определяется скоростью переноса вещества в каждой из стадий [72,104]. Известно, что процесс проникновения экстрагента в массу сушеного растительного сырья происходит под влиянием капиллярных сил [6]. Кинетика этого проникновения была изучена Б.В. Дерягиным, М.А. Альтшулером, Т.К. Гончаренко и его учениками [7, 74, 106]. Причиной, побуждающей жидкость заполнять поры, являются силы поверхностного натяжения. Скорость набухания сушеного растительного сырья определяет скорость поглощения экстрагента сырьем, что оказывает влияние на константы массопередачи, особенно в начальный период экстрагирования. Большинство авторов, изучающих поглощение жидкости сушеным сырьем, отмечает, что наибольшая скорость набухания имеет место в первый час. При этом в течение процесса происходит изменение геометрических размеров сырья [104]. Данные о кинетике процесса набухания пектиносодержащего растительного сырья в литературе недостаточны. Практически приводится мало сведений о кинетике процесса экстрагирования пектиновых веществ. Так, приводятся ограниченные сведения о том, что степень гидролиза протопектина свекловичного сушеного жома составляет 90%, а степень извлечения растворимого пектина - всего 52%. Заниженный выход пектина объясняют, главным образом, малой скоростью процесса экстрагирования пектиновых веществ. Для увеличения выхода пектина предлагается двухступенчатое проведение процесса [71] или различные способы его интенсификации [48,49].

Значительный вклад в развитие теории экстрагирования из растительного сырья внесли работы ряда отечественных и зарубежных ученых, посвященные исследованию процесса диффузии сахара из свеклы. Основоположником теории противоточного процесса экстрагирования является П.М Силин [105].

Г.А. Аксельруд [4], успешно применив методы операционного исчисления для решения задач диффузионного извлечения веществ из пористых тел и впервые введя в граничные условия уравнение материального баланса, получил дифференциальные уравнения нестандартной диффузии [5]. Это позволи ло выразить концентрацию в экстракте как часть общего решения.

Сп - концентрация вещества по поверхности твердого тела, %; С0 - концентрация вещества в твердом теле в начале процесса, %; q - соотношение массовых расходов жидкости и твердого тела; С!к - концентрация жидкости в конце процесса экстрагирования, % С - средняя концентрация вещества в твердом теле, %;

На основании полученных решений Г.А. Аксельруд разработал графоаналитический метод расчета кинетических коэффициентов процесса экстрагирования [7]. Однако, значения D и /? усреднены для всего периода экстрагирования, и применение данного метода расчета целесообразно лишь при исследовании процесса, в котором кинетические коэффициенты практически не меняются по времени экстрагирования.

Для облегчения практического применения интервально-итерационного расчета разработаны алгоритмы. Для расчетов производственного характера и предварительных проектных расчетов используют номограммы, основой которых явились специальные алгоритмы [106].

Однако итерационный метод имеет определенные недостатки: трудоемкость и сложность расчета кинетических коэффициентов. С целью устранения указанных недостатков учеными В.М. Лысянским, 0-R Миссиным, Н.С. Карповичем и Л.В, Донченко[48,49, 72, 104] предложен безитерационный метод интервального расчета, сохранивший все достоинства итерационного метода, но более простой в расчете.

Нутрицевтики - средства для восполнения дефицита эссенциальных факторов питания: витаминов и витаминоподобных веществ, макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот, незаменимых аминокислот и пищевых волокон.

Вторую большую и не менее важную и интересную с клинической точки зрения группу БАД составляют парафармацевтики - класс средств, находящихся ближе к лекарственным препаратам на натуральной основе, чем к пищевым композициям, позволяющим целенаправленно воздействовать на функцию отдельных органов и систем. Многие БАД из этой группы отличает от лекарственных препаратов аналогичного состава только значительно более низкая суточная доза действующих веществ.

Методы определения качественных показателей объектов исследования и целевых продуктов

Экспериментальные исследования проводили по общепринятым в пектиновом производстве методам [112]. Функциональную направленность разработанных пищевых композиций оценивали по комплексообразующеЙ способности, радионуклидсвязьшающей и детоксицирующей активности.

При обработке опытных данных применяли нормальный закон распределения (закон Гаусса), корреляционный и регрессионный анализ, Для изучения кинетики набухания сушеного свекловичного жома использованы методы: весовой (взвешивание до и после набухания) и объемный (замеры количества поглощенной воды).

Навеску сушеного свекловичного жома (50 г), взвешенную с точностью 0,001 г, помещали в лабораторный стакан и заливали 400 мл воды с различной температурой (20-90С). Через определенное время воду сливали и замеряли объем мерным цилиндром. Набухший жом переносили на фильтровальную бумагу для снятия внешней влаги. После этого производили взвешивание на ана литических весах. В отмеренном объеме воды определяли содержание пектиновых веществ кальций-пектатным методом.

в растительной ткани Особенностью экстрагирования пектиновых веществ из растительной ткани является то, что процесс осложнен гидролизом - переходом нерастворимого протопектина в растворимое состояние. Поэтому технологически невы годно проводить процесс экстрагирования со скоростью большей, чем скорость накопления в растительной ткани растворимого пектина.

Рассчитать и регулировать процесс экстрагирования можно только при знании коэффициента диффузии пектиновых веществ.

Коэффициент диффузии является одной из основных величин при расчете, анализе и нормировании экстрагирования [53]. На основе способа определения коэффициента диффузии из свекловичной стружки [73] нами разработана методика определения коэффициента диффузии пектиновых веществ с учетом особенностей, присущих процессу экстрагирова ния пектина.

Методика определения заключается в следующем: навеску сырого свекловичного жома (50 г) помещают в коническую колбу для гидролиза протопектина соляной кислотой при соотношении расхода фаз q=3, рН=0,6-0,8, темпера-туре 70-72С и длительности 1 ч. Нами установлено, что при таких параметрах происходит полный гидролиз протопектиновой фракции. Прогидролизованный жом отфильтровывают, мелкие частицы жома (длиной до 0,5 мм) отделяют, жом промывают холодной водой температурой 15-18С (для прекращения гидролиза).

При исследовании сушеного жома его помещают в лабораторный стакан с водой определенной температуры для набухания. По окончании набухания в пробе определяют длину 100 г жома по методике, описанной в работе [71],

При определении коэффициента диффузии необходимо обеспечить точное измерение размера экстрагируемых частиц [74], Для этого используют радиус поперечного сечения частиц R, эквивалентный длине I 100 г свекловичной стружки [72].

Точность измерения коэффициента зависит также от правильности определения соотношения масс твердого тела и жидкости [105]. Размер экстрагируемых частиц и соотношение масс во времени опыта должны быть постоянными.

Для расчета коэффициента диффузии нами определялась начальная кон-центрация пектина в жоме. Для этого часть прогидролизованного жома измельчали, полученную мезгу отжимали лабораторным прессом. В полученной жидкой фазе определяли концентрацию пектиновых веществ кальций-пектатным методом.

Кроме того, в опыте, длительность которого охватывает несколько интервалов, отличающихся значением qt и концентрацией извлеченного компонента, среднее значение соотношения масс q за всю продолжительность опыта определяли как средневзвешенное, пропорциональное тому количеству вещества, которое извлечено на каждом участке [105].

Кинетика процесса набухания сушеного свекловичного жома

Существующие производства пектиновых веществ предусматривают переработку сушеного пектиносодержащего растительного сырья. Основу структуры сушеного свекловичного жома составляет капиллярно - пористое тело, представляющее собой систему капилляров, имеющих различную длину и диаметры. Известно, что скорость заполнения капилляров сырья экстрагентом и переноса пектиновых веществ внутри ткани различна и зависит от диффузионной проводимости растительного сырья [53] При изучении диффузионных свойств свекловичной ткани единственной системой для транспортирования экстрагируемого вещества считали совокупность пор, по которым соединяется протоплазма соседних клеток [105],

В то же время установлено, что основным барьером на пути переноса растворимых веществ в сушеной растительной ткани является оболочка клетки, значительную долю в которой занимает протопектин [48] Поэтому гидролиз протопектина из сушеного свекловичного жома сопровождается набуханием растительного сырья, что приводит к неодинаковому по времени воздействию кислой среды на периферийную и внутреннюю область частиц жома. При этом активное воздействие кислоты на периферийную область частиц растительного материала более продолжительное, чем на внутреннюю. Это приводит к частичной деполимеризации молекул пектиновых веществ, что отрицательно сказывается на выхода исктшш и его студнеобразующей способности.

С целью изучения физико-химических, изменений сушеного свекловичного жома & процессе набухания нами проведены лабораторные исследования по методике, описанной в разделе 2-3Л О набухании жома судили по увеличению объема сырья, В отмеренном объеме жидкой фазы (воды) определяли содержание сухих веществ, концентрацию пектиновых веществ и их студнеобразующую способность.

Из приведенных данных ВИДЕГО что интенсивное поглощение воды свекловичной тканью происходит в первые 0,5 ч (рис. 14). С повышением температуры процесса количество шшгощаежш воды увеличивается. Так, за время 0,5 ч ори температуре 40С количество поглощенной жомом (с начальной влажностью 14%) воды составило 185 мл, при 70С-226 мла амН сштветствептю 193 мл и 252 шъ

Проведенные дополнительно исследования качественных показателей пектина, извлеченного при набухании свекловичного жома, показали, что его студнеобразующая способность составляет 70-90 мм рт. ст. при стандартной 300 мм рт_ ст. [48]. Причина такой низкой студнеобразующей способности в особенности температурного режима сушки жома, которая при относительно высокой температуре теплоносителя (600-900 С) приводит к распаду растворимых фракций пектина или к его частичной деградации.

Таким образом, на основе проведенных опытов можно рекомендовать проведение процесса набухания при следующих параметрах: температура -50-90С, продолжительность 0,4...0,5 ч. При этом потери пектиновых веществ составляют 2,1-5,6%, причем практической ценности они не представляют.

По вопросу целесообразности предварительного проведения процесса набухания перед гидролизом протопектина как отмечалось ранее, единого времени нет.

Считают, что промывка - набухание жома отрицательно сказывается на выходе пектина и его качественных показателях [48]. Исходя из этих данных, нами определены выход пектина и его студнеобразующая способность.

Результаты опытов по определению степени извлечения пектина из жома т и его прочности (при температуре гидролиза 70 С, рН=0,6 и q=15) представлены в табл. 12. Как следует из табличных данных пектин, полученный из набухшего жома (опыты № 2-Ю), имеет лучшие физико-химические показатели: увеличивается студнеобразующая способность (302-340 мм рт. ст. вместо 300 мм рт. ст.), повышается содержание чистого пектина в товарном продукте (69,4-74,5% против 69,2%).

Это объясняется низким содержанием балластных веществ, удаляемых при набухании и плохо растворимых в вводно-спиртовых растворах при очистке пектинового коагулята. Кроме того, увеличивается выход готового продукта до 12,8% по массе сушеного жома против 10,0-10,5 по производственному регламенту.

Таким образом, результаты проведенных исследований по подготовке сушеного свекловичного жома подтверждают целесообразность проведения процесса его набухания. Экспериментальные данные определения фракционного состава пектиновых веществ свекловичного жома показали преобладание нерастворимой про-топектиновой фракции, что согласуется с литературными сведениями. Это обусловливает необходимость проведения гидролиза при жестких технологических условиях. Применение таких условий гидролиза и экстрагирования затрудняет получение студиеобразующего пектина, так как растворимые пектиновые вещества претерпевают изменения, ведущие к деполимеризации пектиновой молекулы [48],

Проведение процесса гидролиза протопекина набухшего свекловичного жома требует более мягких условий, поскольку переход кислоты в растительную клетку облегчен. Для определения оптимальных параметров процесса гидролиза-экстрагирования и изучения кинетики данного процеееа с учетом особенностей подготовленного свекловичного жома гтъш проваденн исследования по изучению влияния вида и концентрации различных гидролизующнх агентов на выход и качественные показатели пектина. С этой цедыга нами выбраны кислоты -HsSO.!, НС1Е HNO3 Н3РО4 и злактро&гстивироваишш вода (ЗАВ), полученная по технологии проф. ЛВ. Донченкос соавторами. рН среды поддерживали равной 1,5; соотношение TBq-адой и жидкой фаз - 1:8, Затем смесь помещали в термостат и выдерживали при температуре 80-82С ш течение 1,5 ч, охлаждали и центрифугировали в течение 10 минут.

Получение амидированного свекловичного пектина

Известно, что деэтерификацию молекулярных цепей пектинов вызывают основания. При этом наблюдается реакция р-элиминирования (рис. 28). Следует, однако, отметить, что при рН 5 растворы пектина стабильны только при комнатной температуре. При повышении температуры гидролиз сложноэфир-ных групп сопровождается расщеплением полимерной цепи, р - отщепление имеет место лишь у гликозидных связей, находящихся рядом с этерифициро-ванной карбоксильной группой. При рН 6 деэтерификация и деполимеризация ускоряются даже при комнатной температуре, скорость этих реакций повышается с ростом рН. При увеличении температуры разрушение пектиновой молекулы происходит интенсивно.

Для получения пектина со степенью этерификации менее 25% и степенью амидирования менее 25% проводили следующую обработку. Для этого сухой свекловичный пектин со степенью этерификации 24-.30% суспендировали в этиловом ректификованном спирте крепостью 80% при температуре не выше 12...13 С и соотношении 1:5. В непрерывно перемешиваемую суспензию добавляли 16% концентрированного гидроксида аммония. Затем реакционную смесь выдерживали при температуре 15 С или ниже в течение 45 мин и более. Продолжительность обработки зависит от точного значения температуры и требуемого конечного содержания амидированных карбоксильных групп в пектине. Например, для получения целевого продукта с содержанием амидированных карбоксильных групп 23 % пектин подвергали щелочной обработке в течение 40 минт а при содержании амидированных карбоксильных 10-.,15 % при 10 С - 120 мин. По истечении времени процесса спирт отделяли, а твердую фазу направляли на сушку.

Сухой пектин промывали в течение 5 мин при непрерывном перемешивании в 75 %-ном этиловом спирте при соотношении твердой и жидкой фаз 1:3, отделяли, сушили и направляли в кислотно-спиртовую смесь для забуферива-ния. Буферная смесь состояла из 75 %-ного этилового спирта, содержащего 2% концентрированной соляной кислоты. рН суспензии 33...3.6. Продолжительность обработки - 30 мин, затем продукт сушили и измельчали.

Приведенные табличные данные подтверждают закономерность изменения степени амидирования карбоксильных групп в зависимости от изменения температуры и продолжительности щелочной обработки. Низкоэтерифицированные пектинов позволяют получать устойчивые высококачественные плодовые студни с низкой сахароемкостью. Такая возможность обеспечивается присутствием поливалентных катионов, таких как кальций или магний- При этом такие пектиновые студни имеют свойство высокой реверсивности, то есть они плавятся при определенной температуре в зависи мости от количества сахара, кальция и пектина, а при охлаждении опять вос станавливают свою структуру.

Требования к образованию пектиново-кислотных студней с поливалентным ионом, в основном, более жесткие, чем к образованию пектиново-сахаро-кислотных студней. Физические и химические условия, необходимые для образования пекти-ново-кальциево-кислотных студней с оптимальной стабильностью, прочностью студня, вкусом и ароматом, должны быть определены для каждого пищевого продукта.

Факторами, влияющими на свойства низкоэтерифицированных пектиновых студней, являются рН, концентрация поливалентного иона, содержание растворимых сухих веществ и пектина. Влияние каждого из этих факторов на свойства студня является функцией трех других факторов.

Студнеобразующая способность пектина находится в зависимости от мен лекулярного веса пектина и от растворимости его в условиях получения студня. Поэтому повышение или понижение растворимости пектина в воде путем введения в систему небольших количеств катионов металлов может дать положительный эффект в улучшении студнеобразующей способности Прочность студней при введении в систему небольших количеств солей превышается или сохраняется на прежнем уровне, а при введении больших количеств снижается.

Анализ литературных данных показал, что при образовании студней низ-коэтерифицированными пектинами характерны следующие закономерности; 1. Студень с низким содержанием сахара или без сахара может быть получен с помощью пектина, имеющего низкую молекулярную массу, в присутствии соли кальция или магния. 2. Определенное значение рН не является существенным для образования студня с низким содержанием сахара, но скорость желирования и структура студня изменяются с изменением рН.

Для получения максимально прочного геля пектин необходимо предварительно растворить в водном растворе, куда затем добавляют соль кальция. Достичь этого при обычных условиях производства кондитерских желейных масс очень трудно, С тем, чтобы избежать трудностей, связанных с растворением пектина, необходимо выбирать медленно растворимые соли кальция, которые будут постепенно освобождать ионы кальция в течение всего техноло-гического процесса. Фосфаты или сульфаты кальция являются подходящими добавками для производства кондитерских желейных масс из пектинов со слабыми студнеобразующими свойствами. К таким пектинам относят свекловичный.

Следует, однако, учитывать, что при введении в раствор ионов кальция сразу же начинается образование внутримолекулярных и межмолекулярных поперечных связей, С возрастанием концентрации этих ионов со временем увеличивается и число поперечных связей, в результате повышается молекулярная масса.

При достаточно высокой концентрации пектина возникают межмолекулярные поперечные связи. Этих связей тем больше, чем выше концентрация ионов кальция. Молекулярная масса возрастает, а ширина участков, где образуются межмолекулярные и внутримолекулярные поперечные связи, уменыпа 99 ется по сравнению с исходными молекулами- Это связано также с некоторым «сжатием» молекул по сравнению с исходными (из-за возникновения поперечных связей в присутствии ионов кальция). Кроме того, сразу же после добавления ионов кальция молекулярная масса начинает возрастать за счет образования поперечных межмолекулярных связей, одновременно возрастают размеры молекул в длину и ширину.

Похожие диссертации на Разработка технологии различных типов свекловичного пектина с высокими качественными показателями