Гидролиз обезжиренного шрота. КВ гидролиз. Получечние полифенолов из облепихового шрота посредством кислотного и ферментативного гидролиза о. В. Кайбичева, Д. В. Вершинина
 Скачать 24.25 Kb.
|
|
УДК 634.743(045) ПОЛУЧЕЧНИЕ ПОЛИФЕНОЛОВ ИЗ ОБЛЕПИХОВОГО ШРОТА ПОСРЕДСТВОМ КИСЛОТНОГО И ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГИДРОЛИЗА О.В. Кайбичева, Д.В. Вершинина Бийский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г. Бийск olynenasheva@mail.ru, darya.vershinina.199@mail.ru Проведен эксперимент по влиянию ферментных препаратов пектолитического и цитолитического действия, а также кислот на эффективность извлечения экстрактивных веществ из облепихового шрота. Определены оптимальные концентрации индивидуальных ферментных препаратов для повышения содержания экстрактивных веществ. Ключевые слова: экстрактивные вещества, облепиховый шрот, кислотный гидролиз, ферментные препараты, мультиэмзимные композиции. RECEIPT OF POLYPHENOLS FROM SEA BUCKTHORN MEANS BY ACID AND ENZYMATIC HYDROLIZATION O.V. Kaybicheva, D.B. Vershinina Biysk Technological Institute (Branch) FSEI HE «Altai State Technical University of I.I. Polzunova», Biysk ivanova. olynenasheva@mail.ru, darya.vershinina.199@mail.ru An experiment was conducted on the influence of enzyme preparations with a pectolytic and cytolytic action, as well as acids on the efficiency of extracting extractives from sea buckthorn meal. The optimal concentrations of individual enzyme preparations were determined to increase the content of extractive substances. Key words: extractive substances, sea buckthorn meal, acid hydrolysis, enzyme preparations, multi-enzyme compositions. В последние годы наблюдается тенденция использования натурального сырья, на примере облепихового шрота, для производства биологически активных добавок. Экстракты, извлекаемые из плодово-ягодного сырья, в частности из облепихового шрота, нашли широкое применение не только в пищевой, фармацевтической, но и в косметической промышленности. Основная задача переработки облепихового шрота состоит в том, чтобы увеличить степень извлечения, а, следовательно, и качество растительных экстрактов, сохранить максимально большее количество биологически активных веществ облепихового шрота [1]. Для выделения суммы полисахаридов был использован шрот облепихи, полученный после экстракции масла из остатка водно-спиртовой обработки плодов, который подвергли гидролизу в присутствии мультиэмзимных композиций пектолитического («Пектинекс БЕ 3-L») и цитолитического («Целлолюкс») ферментных препаратов и ряда кислот. В ходе данной исследовательской работы предстоит проанализировать эффективность воздействия различных кислот на полисахаридный состав облепихового шрота, а также количественно определить содержание редуцирующих сахаров (по методу Бертрана) и полифенолов (по методу Фолина–Чокальтеу после воздействия на них кислот с разной процентной концентрацией), для повышения эффективности его применения при производстве пищевых продуктов. Исследователи изучили, [2] что облепиховый шрот, полученный после экстракции масла из остатка водно-спиртовой обработки плодов, содержит массу полезных веществ. Одними из таких веществ являются углеводы. Процентное содержание этих углеводов представлено в таблице 1. Таблица 1 – Содержание углеводов в шроте облепихи крушиновидной
Как видно из таблицы, в шроте преимущественно содержится гемицеллюлоза до 40,3%, а у редуцирующих сахаров – самое низкое содержание углеводов до 4,7%. С учетом данных химического состава полисахаридов облепихового шрота, для исследований были выбраны серная и соляная кислота с концентрацией 20%, а также «Пектинекс БЕ 3-L» и «Целлолюкс». В качестве параметров оптимизации были выбраны следующие показатели: продолжительность экстрагирования, концентрация ферментных препаратов и кислот. Методика кислотного гидролиза заключается в том, что к навеске массой 1 г облепихового шрота приливают растворы кислот с различной концентрацией (гидромодуль – 1:16) и ставят на водяную баню. Экстракцию ведут при 60-70°С в течение 1 часа. Полученный фильтрат нейтрализуют раствором гидроокиси натрия. Методика ферментативного гидролиза заключается в том, что к навеске массов 1 г облепихового шрота добавляли ферментные препараты: «Пектинекс БЕ 3-L» с концентрацией 0,001 мл/г, и «Целлюксил» с концентрацией 0,0003 мл/г. Экстракция проводилась при температуре 50 °С и гидромодуле 1:20 в течение 1,5 часа. При помощи методов Бертрана и Фолина-Чокальтеу определили содержание редуцирующих сахаров и полифенолов (таблица 2). Таблица 2 – Массовая концентрация полисахаридов и полифенолов при гидролизе органическими кислотами и ферментными препаратами
На основании данных таблицы 2 построены графики зависимости массовых концентраций редуцирующих сахаров и полифенолов от процентной концентрации органических кислот и ферментных препаратов.  Рисунок 1 – Массовая концентрация редуцирующих сахаров  Рисунок 2 – Массовая концентрация полифенолов В проведенных экспериментах было установлено, что при использовании соляной кислоты было выделено максимальное количество редуцирующих сахаров, но при выделении суммы полифенолов он показал наименьший результат. Наилучшим экстрактивным веществом, при выделении полифенолов, оказался Пектинекс БЕ 3-L, который, в свою очередь, расщепил наименьшее число полисахаридов. Несмотря на то, что органические кислоты более эффективно расщепляют полисахариды, они также агрессивно воздействуют на полифенолы, что приводит к их полному разрушению. Существенным недостатком кислот является их токсичность для организма человека, поэтому они нуждаются в последующей очистке, что затратно для производства. Также гидролиз в присутствии кислот проводится при высоких температурах (больше 70°С), что разрушает полифенольные комплексы и является побочным эффектом кислотного гидролиза. В свою очередь ферменты не нуждаются в воздействии высоких температур (50-60 °С), а также действуют точечно на различные группы полисахаридов и при мультиэнзимных композициях могут разрушать комплексы полисахаридов. Известно, что применение ферментных препаратов в производственном процессе позволяет интенсифицировать процессы экстракции, улучшить качество готовой продукции, увеличить выход экстрагируемых веществ, а также сэкономить ценное пищевое сырье [3]. Список литературы  1. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений / Цапалова И.Э., Губина М.Д., Голуб О.В., Позняковский В.М.; под ред. В.М. Позняковского. – Новосибирск: 2005. – 3 изд. – 211 с. 2. Турдумамбетов, К. Углеводный состав шрота из облепихи крушиновидной и получение облепихового масла из шрота и семян / К. Турдумамбетов, К. Т. Шалпыков, Э.Э. Эрназарова [и др.]. // Известия НАН КР. – 2017. – № 1. С. 26 – 28. 3. Каменская, Е.П. Исследование влияния ферментных препаратов на процесс экстракции антоцианов из выжимок ягод ирги и голубики / Е.П. Каменская, Ю.С. Малямова //Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты биотехнологии». – Иркутск, 2015. – С. 110–114. BIBLIOGRAPHY (TRANSLITERATED) 1. Examination of wild fruits, berries and herbaceous plants / Tsapalova I. E., Gubin M. D., Golub O. V., Poznyakovsky V. M.; ed. - Novosibirsk: 2005. 3 ed. - 211 p. 2. Turdumambetov, K. Carbohydrate composition of sea buckthorn meal and preparation of sea buckthorn oil from meal and seeds / K. Turdumambetov, K. T. Shalpykov, E. E. Ernazarova [et al.]. // News of NAS KR. - 2017. - No. 1. P. 26 – 28. 3. Kamenskaya, E. p. Research of influence of enzyme preparations on process of extraction of anthocyanins from pomace of berries of Irga and blueberry / E. P. Kamenskaya, Yu. S. Maliamova / / Materials of the all-Russian scientific and practical conference with international participation "Fundamental and applied aspects of biotechnology". - Irkutsk, 2015. Pp. 110-114. |