Фізико-хімічні основи виробництва природних полісахаридів

Міністерство освіти  молоді та спорту України

Національний університет харчових технологій

Курсова

на тему:

«Фізико-хімічні основи виробництва природних полісахаридів»

Зміст

Вступв

1.Розділ 1.Фізико-хімічні властивості полісахаридів

1.1. Хімічна природа речовин

1.2. Фізико-хімічні властивості гомогенних гетерогенних полісахаридів.

1.3. фізіологічне значення продуктів для людини

1.4. Використання полісахаридів в харчовій технології.

1.5. Висновок до розділу 1

2.Розділ 2.Методи одержання полісахаридів

2.1. Загальні принципи одержання полісахаридів

2.2. Технологічна схема одержання крохмалю з картоплі

2.3. Одержання пектинів з природних речовин

2.4. Одержання полісахаридів з нетрадиційної сировини

2.4.1 Одержання полісахаридів з хвої

2.4.2 Одержання полісахаридів з продуктів моря

2.4.3 Одержання полісахаридів з вичавок винограду

2.4.4Технологія отримання полісахаридів з цитрусових

Вступ

Погіршення екологічних умов в багатьох країнах СНД, зокрема в Україні,потребує проведення профілактичних заходів, направлених на необхідність розширення виробництва пектину як природного дезоксиданта

Пектин – один із найпоширеніших полісахаридів, що має багато кориснихвластивостей. Він нормалізує кількість холестерину (якщо його багато – виводить з організму, мало – затримує), підвищує стійкість організму до алергії, допомагає у відновленні слизової оболонки дихальних і травних шляхів після подразнення та запальних процесів, позитивно впливає на внутрішньоклітинне дихання тканин і загальний обмін речовин.

Сьогодні можливості технологій та техніки України не дозволяють упровадити сучасні технології пектину в харчову промисловість нашої країни. Така ситуація пов’язана перш за все з обмеженістю наукових досліджень у сфері розробки безпечних екологічних і ресурсозберігаючих процесів виробництва пектину.

Всі сучасні методи одержання пектину мають як переваги, так і недоліки порівняно між собою . Але критерієм ефективності будь-якої технології, є її універсальність, екологічність і безвідходність. Найкращий вихід це використання комбінованих способів різних стадій загальної технології виробництва пектину.

Дослідженню способів одержання пектину з різноманітної пектиновмісної рослинної сировини присвячено роботи багатьох вітчизняних та іноземних вчених, серед яких Н.П. Шелухіна, В.Н. Голубєв, Н.С. Карпович, Л.В. Донченко, М.Б. Аймухаметова, І.С. Гулий, І.О. Крапивницька, тощо. Основною метою робіт вчених були дослідження з вилучення пектину з різної рослинної сировини із застосуванням реагентів різного походження та шляхом добору оптимальних параметрів перебігу процесу.

1.Розділ 1.Фізико-хімічні властивості полісахаридів

1.1. Хімічна природа речовин

1.2. Фізико-хімічні властивості гомогенних гетерогенних полісахаридів.

1.3. фізіологічне значення продуктів для людини

1.4. Використання полісахаридів в харчовій технології.

1.5. Висновок до розділу 1

2.Розділ 2.Методи одержання полісахаридів

2.1. Загальні принципи одержання полісахаридів

2.2. Технологічна схема одержання крохмалю з картоплі

2.3. Одержання пектинів з традиційної сировини

2.3.1Технологія пекину з бурякового жому

2.4. Одержання полісахаридів з нетрадиційної сировини

2.4.1 Одержання полісахаридів з хвої

2.4.2 Одержання полісахаридів з продуктів моря

Рослинні ресурси морів і океанів великі. На 1 км2 океану припадає 1,6 тис. т різної рослинності. Їстівних відомо близько 80 видів, а в промисловості використовують лише 10 видів. Безпосередньо як їжу використовують лише морську капусту.

В останні роки дуже популярною стала хлорела, що містить до 50% протеїну на 100 г СР, для якого характерна наявність  водовмісних амінокислот. Водорості містять також корисні для людини вуглеводи, до складу яких входить альгінова і фуцинова кислоти, ламінарин і ряд моносахаридів.

Склад чорноморських водоростей ( ентероморфи, кладофори, ульви) залежно від пори року досліджував В.Н. Чекой. Він також дослідив целюлозу зелених водоростей і показав що за будовою цей полімер ідентичний полімерам вищих рослин – глюкану зі зв’язками β-(1-4).

Хімічний склад червоної водорості і будову полісахариду, що її формує, - галактану (филлифорану, агароїду) дослідив Козарез. Склад синьо-жовто-червоних водоростей досліджував В.А Песков. Такі водорості, як Філофора, анфельція, фурцилерія тощо є сировиною для виділення агароїду, альгінату та карагінану. Ці желе утворювальні речовини широко використовують у виготовлені жиле, пастили, мармеладу, мяких цукерок та інших продуктів.

Слід зазначити, що існує дуже багато різноманітних технологій  отримання агару та його модифікацій, ось одна з них.

Агар використовують у виробництві концервовоного молока, суфле, майонезі, морозива та інших продуктів. Альгінати завдяки їхнім властивостям утворювати в’язкі розчини застосовують як згущувачі, емульгатори. Додають їх також у кількості 0,!% при виготовлені бісквітів тортів, для підвищення якості тіста. На основі альгінатів виробляють харчовий желеподібний  продукт «Ламіналь», який містить  92…94% води і 6…8% СР з них 5…6%- альгінова кислота у формі альгінату натрію-кальцию; 1…1.5%-клітковина; 1-білок і 0.6…08% - мікро і макро елементи.

Препарати альгінової кислоти та її солей мають відносну молекулярну масу 100000…2000000. дослідженями встановлено що альгінати здатні виводити з організму людини важкі метали, радіоактивні елементи. Вони також прискорюють загоню ран, знижують рівень холестерину у крові. Але з медичної погляду найважливішими властивостями альгінової кислоти та її солей є іонообмінні Завдяки їм альгінат виконують ентеросорбцію. Порівняно недавно вивчено такі морські трави, як тостера, рупія, рдест. Запаси зостери в чорному морі переищюють 1 млн т, а використовують всього 50 тис, які викидає штормм. Желеутворувальна речовина зо стерин може значно задовольнити потреби кондитерської промисловості.

2.4.3 Одержання полісахаридів з вичавок винограду

Виноградні вичавки є відходами виноробства які мають найбільший об’єм – 15…17% від маси ягід. Склад їх залежить від способу перероблення винограду В середньому вони містять, %: шкірки-37…39, м’якоті-30.32, насіння-28…29, гребенів з плодоніжками-1.08…1.25, залишків лози- 0.2…0.25.

Дослідження якісного і кількісного хімічного складу шкірки винограду, що в ній міститься,%: полісахаридів-40,8…44,7, лігніну-5,1.36.5, золи- 2,6…2,7 і азотистих речовин – 2,6…2,7.

До складу фракцій що легко гідролізується, входять залишки гвлукторонової кислоти, галактози, глюкози, арабінози, занози ксинози і невелика кількість неіндетифікованих цукрі. До складу фракцій що важко гідролізується, входять галактуронова кислота, глюкоза, маноза і ксилоза. Вміст нейтральних моноцукрів, що формують геміцелюлози, коливаеться у межах 13…17%.

Встановлено, що у макоті й насінні винограду до складу всіх фракцій полісахаридів, що важко гідролізується входять ті самі моноцукри, що й до складу аналогічних полісахаридів шкірки. Але кількісні співвідношення структурних елементів ягоди винограду різних сортів дуже різняться.

Середній вміст компонентів харчових волокон у побічних продуктах винограду наведено в таблиці 2.4.3.1.З даних таблиці видно, що серед компонентів харчових волокон переважають лігнін і целюлоза. Л.Ф. Щлкунов виділяв ХВ виноградних вичавок та інших побічних продуктів різними способами(2.4.3.2). У всіх випадках вихід ХВ встановив 74…78% і досягався через 20…25 хв після нагрівання сировини.

Таблиця 2.4.3.1

Хімічний склад побічних продуктів перероблення винограду

Таблиця 2.4.3.2