Структура гомогалактуронана и физико-химические аспекты получения высокоочищенного пектина тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.10 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

институт шт. т. к к нинтш

На правах рукописи

ШЙДДИНОВ ЗА5Г"ЦЩИН КАМАРОВИЧ

СТРУКТУРА ГООТЛЛАКГУРОНАНЛ й ®ЗШФ-МШНЧЕСШ , АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШШЧЙЩЕННОГО ШГОШ

(02.00.10 - Биоорганическая химия, химия природных и физиологически активных веществ)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Душанбе - 1992

Работа выполнена в лаборатории химии медико-биологических полимеров Института химии им. В. И. Никитина АН Республики Таджикистан

IGagress руководители: доктор химических наук

Д. X. Халиков доктор химических наук В. П. Панов

С^гздаиашэ ©шюютш: член-корреспондент Международной

Инженерной академии, профессор

И. Я, Калонтаров доктор химических наук, профессор 3. Д. Ашубаева

Ведущее предприятие: - Институт органической химии

Российской АН

Защита состоимся *' 3 " ноября 1992 г. в S часов на заседании Специализированного совета К 013.02.01 по присуждению ученой степени кандидата химических наук при Институте химии АН Республики Таджикистан по адресу: 734063» г. Душанбе, ул. Айни, 299/2.

С диссертацией можно ознокомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан " " сентября 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат химических наук

Г. С. Санжович

Об-пд характеристика заботы

А к т у зл ь ко с т ь проблемы. Основным потребителем пектина в мировой практике является гщевая и медицинская прошклен-нзсти. В пэдевог- промышленности г.ектин используется как стулнеобсалоратель прв производстве кондитерских изделий, дче?.:оз, фруктовых напитков, соков, молочных продуктов и др. В келиц::нско:> практике пектин и его производные применяются для выделения токсических зе-цестп и радионуклеидов, профилактики и лечения ряда желудочно-кишечных заболеваний, анемии, некоторых ?орм диабета, атеросклеропа, ожирения, отдельных онкологических заболей ний, ревматических артритов, болезнеГ: »,'счевого пузыря, печени и иных заболеваний. Пектин макет служить пролонгатором действия ряда лекарственьлх препаратов, б;.:ть потенциальным ллазкозаквнителеи.

В настоящее время химия и физическая химия пектиновых ведестз, ввиду огсз:.-ноп практической значимости, занимает особое место науке о полисахаридах. Хотя достижения в этой области'достаточно слутаж, те:.! из менее из-за сложности к !,• :огостуг.ончатости процессов выделения и очитски пектиновых веноств, я также зависимости свойств конечного продукта от сорта, месте, произрастания и степени зрелости соответствующих плодов, изучение взаимосвязи этих параметров со структурой кислых полисахаридов, входящих в состав пектиновых веществ, остается весьма актуальным. Разработка рациональной технологии получения пектина диктуется еще там обстоятельством, что в Среднеазиатском регионе, з ток числе и з Республике Таджикистан, имеются значктолькке потенциальные сырьевые ресурсы в виде плодозо-ягоднпх вижкмок, полученных при переработке плодов на сок.

Целью настоящей работы является выделение и установление состава и структуры индивидуального компонента пектиновых веществ - го.\:огзлактуронана, разработка условий проведения гидролиза протопектина растительного сырья для получения пектаноькх зедестз с заданными структурной параметрами и определенный! ихо-химическимч езойссваии. Для достижения указанной цели окл>. поставлен и рехепь* следушн"

- разработка условий выделения индивидуальных веществ из промышленных образцов пектина и установление их химической структуры;

- изучение параметров реакции гидролиза растительной клетчатки дяк формирования раствора-гидролнзата, содержащего пектиновые вещества, обладающие определешиилк структурны;.!!! ха-рактерке тиками;

- разработка методик концентрирования и очистки раствора-гидролизата от сопутствующих продуктов реакции распада клетчатки и выделение высокоочищенных пектиновых веществ;

- изучение взаимоссязи структурных параметров макромолекул пектиновых веществ с их физико-химическими свойствами.

Дяссерт&цаошая работа выполнена по хоздоговору "Пектин" и республиканской комплексной программе "Ыедполимер".

Научная нопкзпа. Впервые выделена и установлена структура основного компонента пектиновых веществ - гокогалактурона-на, который кожет быт потенциальным пдазмозакёнителем;

- разработка фиэкко-химичеекпх условий проведения процесса гидролиза-экстракции для получения пектинов с определенны- , ми свойствам;

разработан способ очистки и тестирование пектиновых веществ с использованием ряда модифицированных биохимических и физико-химических методов;

- разработана технологическая схема выделения и очистки пектина из яблочных отходов с использованием мембранной технологии.

Практическая ценность роботы заключается е реализации разработанной технологии получения пектинов с заданном свойствами для применения в пищевой и медицинской прсыппенкости. Получена опытная партия яблочного пектина .по данной технологической схеме и проведено испытание его желирующегс свойства, Помимо эконог,шческого преимущества предложенной технологии, полу-ченшй пектин обладает высоким желируюцим свойством по сравнению с известными образца:®.

Апробация работы. Основные результаты были доложены на з:он4еге::циях молодас ученых и специалистов, Всесоюзной школе-геыинаре "Аналитическое ультрацеитрифртирозглиз в химии и бко-лог.л' (Дущанб? 198"г.), 1У Всесоюзной нг.учно-техничеокой кон-

ференции "Актуальные лроблеш улучшения качества кровезаменителей, консервантов кропи, гормональных я органотерапевткчес-ких препаратов" (Москва, сентябрь I9SIr.).

Публикации, По материалам диссертации опубликованы 5 научных статей и тезисов докладов, одна статья вводится в пе-„ чати, получено одно автооское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов исследования и их обсуждения, выводов, списка литературы ¡î приложения. Работа изложена ка 155 стр»тя;?х мваикопиетного текста, иллюсгрироэона 32 рисунками и ZI таблицами. Список цитируемой литературы включаем 200 наименований.

Введение. Слагаются предпосылки и основные проблемы исследования, обосновывается актуальность работы, раскрывается структура диссертации.

В литературном обзоре, составляющем первую главу диссертации, проведен анализ имеющихся по настоящее время исследований отечественных и зарубежных ученых по изучению биосинтеза протопектина з клеточной стенке плодов, его метаболизма при созревании и хранении, способов выделения пектиновых веществ из растительного материала, методов очистки пектинового гидролиза-та, строения, структуры, физико-химических свойств к применения пектиновых веществ,

В оксперимзнтальнсй чзсти представлены методы оценки качественного и количественного состава пектиновых веществ с использованием как известных так и модифицированных биохимических и физико-химических методов.

В главе "Результаты и их обсуждение " изложены и обсуждеш экспериментальные результаты,

Основное содержание работа

I. Состав, структура и гидродинамические свойства прогжпяенних пектиногах вещестн

Качество пектиновых веществ (ПЗ) определяется структурными я молскуллр:ха?я пара-гетрами и завися? от способа пх ::о~ л,учения. С целью улучшения- качества ПЗ лсовэдено ясследовояке еостппа, стру:г:ус.-г :: гпдрсдпнпг-глческого поведения двух виг.о.-: .то." - ГЕБ и Г;.о.-, получ-зньътх р;;.—

личными технологическими способами.

Основной компонент ПЗ - кислые полисахарида - был выделен и очи:цен путем обработки солянокислым спиртом (¡£111-1), ультрацентрифугированием (ПЗШ-2, ПВБ-2) и ультрфиль-грацией. Содержание кислых полисахаридов и нейтральных Сахаров определялось методами спектрофотометрни и ГЖХ. Ь таблице I приведены результаты по составу исследуемых пектинов.

Таблица I

Моносахаридный состав пектинов

! Моносахаридный состав,мас.% !Г алактуро~ гход, Г Г"^ Т ! Г Г ! новая кис-% ! Гош' Аго ! Ху& ! топ.! ваб ! С-С^ ! лота, ГК, ! ! ! ' ! ? !у,ос.% к

ПШР' 2,9 7 ,5 I, ,5 2 ,61 0 ,28 9 ,0 45 ,5

ЛБШ-1 49:6 3,3 2 ,06 2, С 5 «-' 0 ,74 Т | ,76 7 ,16 74 ,3

Спиртовый

экстракт 50,4 3,8 41 ,0 0 ,82 I ,13 4 ,7 46 ,0 -

ПВШ-2 51,0 2,02 7 ,5 0 ,80 0 ,82 4 ,32 12 ,68 70 ,ю

ПВЕ-3 80,4 3,1 5 ,13 I ,6 0 ,54 2 ,Ь8 8 25 78 ,2

ПВБзж1 0,4 5 ,4 5 ,63 2 ,9 4 ,37 0 ,28 50 ,6

ПВБ-2 63,9 4,59 0 ,24 I ,31 I >84 4 ,64 0 ,58 81 ,0

к Остальное - неиденти^щировагшые вещества; »ж ПЕШ - пектин производства опытного цеха ПАШ "Шахринав" (Таджикистан);

звег ПВБ - пектин производства Бендерского завода (Молдова).

Видно, что оба образца исходных пектинов характеризуете; относительно низким содержанием остатков'галактуроновой кислоты, заметно возрастающим после каждого этапа очистки.

На основании известных в л:-,г"-?ратуре модельных представлений о макромолекуле яблочного пектина и полученных данных (таблЛ) сделаны некоторые заключения о строения исследованных пектинов., Тот факт, что после очистки, ультсацентриругк-рооанием к переосаздением в образцах ПВБ суммарное содержание остатков гслактуроновй кислоты к рачнозы возросло более

т

чем на 90%, свидетельствует о калитки олигосэхаридов в исходном пектина з змде примеси. Посла их удаления з пектине остается в осясзнсм лхнейнао молекулы ра.*:ногалактуронана.

При аналогичном погоде счистки содержание этих компонентов в П1...-2 возрастает лвгь до Зтс дг«т оскоэанке счпгать, что мокромолекуге оч-.йргпгего П5Г соссояг ллеичущестггнно из прнзитсго сополимера, о чет/ гвндетедьстзувт также докг-кг по составу этого пекгина после очистки сслянокислга спиртам,, аидно, что в ссгрлце ПГГ-; суммарное содзр?.81из гсиг.гтуроно-воГ: кислоты и самнсзн (около 50%) болг-е, ием а образце 1Ш-2. Н?л;ок?Д, большее содержание :-:сил 'к г. образцах по сравнения с ПЗ!'!-2 таххс находится в рзикзх вкгесказанно» го предположения. На налит;» разветвленной сгруг?уш указывает такте увеличение урокадгЗ состаэдякпей (ПВ1:.-3) при длительной обработке ГЕ2-2 солянокислая спиртом, которое сяязпно - рдодапдегсеп счгаях ответвл-зет:.' ма^сополекулы г.ег.уи.

Исследование гидродинамического поведения яблочных пектинов в растворе такте подтвердило наткете .глшЛкцх и разветвленных мзкромолзкул з их составе. р частности, большая величина харйк^егяггкпвС'СОЛ зязкостк '1,44) лря мень-

шей молекулярной массе (44?"'0) не сразпаиет с ПВШ-2 (соответственно Ьр-О,82дл/г; £1-47100} обусловлена уменьшением степени разветвления «аквэхолеяулы.

С цельз голуяенил индивидуального компонента ПЗ очищенный ультраф!!ЛЬ?рАнНо$як!г способом ПВ5 был расфракционн-ровак ка коноебмеинкке - ДЗ-З-цзллюлозе, фосфатным буфером, методом ступенчатого злюкрозэния с узкими пределами концентрации буф-зра. Как показали результаты У5-спектроскопичзс-ксго анализа элюата, из лолучвнках фракций две обогащены нейтральными (Л =315 та), а две другие содеркат преимущественно кислы? {/• =2?3 ы>т) полисахариды. В кислых .фракциях со-,дерх:а:-:ио остатков галактур^но;^!1 кислоты достигло ?0-9б,',г.

Состав структура оч^цзкных г.ехтшкз и их ■•'ислых фра:-.-ни!' мвучен" мэг.'злачи и Крон-; о::-

нозыг:: г::г'!;.-ло:;; хг'./акт'-т.г-к л.г я лг.втэрлкгнхея ананьез -V-

а

детельствуодие о наличии рамногалакгуронана, в конце цепи или в боковых ответвлениях которого имеются р -галактопи-ракозильнке остатки. Этот участок цепи можно схематически изобразить в следующем виде:

Г4)--6аЫ- ЙЫ)"6-Ме"баБА-1-+2-К|ю-

Л ___I 4

->Ъ- 5-ЯКа-4 *-1-р- Сае

Сигналы в области 62,4; 75,1; 79,2 м.д., обнаруженные в ЯМР-^С-спектрах очищенного пектина и его кислых фракциях, были отнесены к ярахмалоподобному гликзцу. Действительно, в спектрах Я./Р-^С и фракций очкценных от крахмала, путем ферментативной обработки (сС-амилаза)' обнаружены резонанса, характерные для чисто« структуры 4) -еС -1> - баб-А--(I ^ 4) -6-Ме-бйВА—(!-}♦

-гомогалактуронана.

Таким образом, совокупность полученных результатов позволила заключить, что яблочный пектин представляет ссбой смесь линейных-гомо-и рамногалактуроканов и разветвленных -рамногалактуронанов с боковыми ответвлениями из нейтральных Сахаров.

2. Взаимосвязь параметров реакции гидролиза и состава пектиновых веществ яблочных выжимок.

Изучение особенностей физико-химических процессов, про-текахщих при гидролизе растительного сырья, позволяет контролировать направление реакции расцепления протопектина с получением целевых веществ с определенными параметрами.

В данной работе процесс екстракцин рассматривается как последовательность гетерогеачых х,-..:пческих реакций, протекающих в двух фазах - набухпей выжимки и внешнего раствора, включающих диффузия гидролизующего агента з клеточную стенку, его адсорбция, гидролиз протопектина, диффузи?.- пектиновых угирокодекул з растзор-гидролизат и к> деструкции.

В качестве объекта исследования бч::у. пспольэсь'аны еы-

жимки яблок осеннего сорта.

Результаты исследования кинетики и изотермы адсорбции соляной кислоты яблочной выжимкой показали! что наиболее медленной стадией экстракции ГШ яэлкется реакция гидролиза и диЬтузия пектина из фазы растительной ткани зо внешний раствор.

Исследование процесса гидролиза-экстракции ПЗ проводили при Т=85°С, различных значениях рН раствора и продолжительности процесса (рисЛ).

Рис. 1. 2ь:ход пектина (1,2,3)

и остатка массы клеточной стенки яблок (4,5,5) з з аь;.: имос-ти от продолжительности процесса гидролиза при различных значениях рН-раство-ра: рН=2,45 (1,4); Т,80 (2,5); 1,32(3,6), исходная масса сухой вьвтаяси - I грамм.

Используя полученные результаты и уравнение

2«>) =

;лое

-К

где Ал и

Кт

2(Ь) - исходное и текущее количество протопектина;

- константа скорости реакции; ■р - время гидролиза, была построена зависимость -lii2.it) от продолжительности гидролиза яблочной вынимки, на основании кото-сой оценены величии,I А0=27,4$ги Кт-0,27'10"4 сек-1; 0,92х ¡сЮ"^ и 1,63"1С сек"" соответственно при рГЬ2,45:

[,8 и 1,32. Эти данные свидетельствуют о том, что при проще равных условиях, с ууенъ.пениеч величины рН скорость гидролиза протопектина значительно возрастает.

Покавано, что одновременна с уэмвнзлнем рН и продел-

жительности гидролиза протопектина изменяется качественный и количественный моносахаридкый состав спирхсооаздг.емого пектина, Полученные результаты бши использо^екк для оценки константы скорости реакции гидролиз а отдельных мсносахарид-ш остатков, исполь уя кинетическое уравнение первого порядка, аналогичной для гидролиза протопектина (табл.2).

Таблица 2.

Величины констант гидролиза остатков нейтральных Сахаров спиртоосаждаемого пектина

К-Ю4, сек:1

рН=2,45 ? т:Н= 1,8 ! га-: .32

РОга ... 1,14+0,03 0,00

4гс 2,67+0,01 1,4140,02 I ,£1+0 ,04

- I,42+0,05 0.00

!ГЦ<А - _ 0.7'н0 ,04

йаЬ 2 ,30+0,04 0,72,0,05 0.31 ¡-0 ,04

б&е- 2,63+0,03 1,40-(0.07 ;.зз+о .06

Как видно иг табл.2, с уменьгенке-м рВ раствоса кокзтак-ты скорости гидролиза связей, образованчых остагккги практически всех нейтральных Сахаров, снилаэтся, что изхег быть следствием неоднородности полисахаридов, входящих в состав спиртсосоздБемого пектина, т.е. один, и тот к остаток нейтрального сахара мо.т.ет входить в состав нейтрального или кислого полисахарида. При этом скорость гидролиза этого :ке остатка может отличаться в зависимости от его бли^акыих соседних звеньев к поот-ому данные, представленные ь табл.2, являются эффективными величинами усредненных констант. Таким образом, пектиновые вещества, полученные- при различных значениях рК среди, отличается не только полксахаридным, но и моносахаридам составом в пределах макромолекулы кислых полисахаридов.

При постоянном значении рК раствора соотношение нейтральных мсносахаридных остатков ПБ изменяэтея с продолжительностью гидролиза. Как витке из с увеличением вое-

кепи гидролиза состав ПЗ обогащается рамнозой, галактозой и ксилсзсй, а содержание арабинозы и глюкозы значительно снижается. Это дает основание считать, что ра.\:ноэа, галактоза и ксилоза входят в состав макромолекул кислых полисахаридов и поэтому устойчивы к действию гидролизущих агентов.

"-г-а—„

•а 4

р.ис.2.Изменение состава нейтральных сахароз ¡13 в зависимости от :ременл гидролиза яб л о ч: ¡ых вьш !•'■! о к:

2-Лга ; З-М* ''-ВйС; 5-&£ь;рН=1,8; Т=65°3.

¡50

гея

, продолжительности гидролиза протопектина

лси&одит к резкому снякекию степени сг-ериЬикацки яарбоксиль-г сутт. На графике зависимости изменения степени отери^м-кзгли от гходолкителькссти .гвдролвза (рис.3) наблюдается два участка с четким переходом. ■ л-ц,

х'кс. 3.Зависимость степени теру.кацик пеКлимовых веществ от

■ а

V

времени гядлолиза аблочных зьгги.уок при рН=1,3 и Т=35°С.

■!1

ео

Iсо 5

О

Константы скорости деэтерифккации на обоих участках практически одинаковы и составляют 2,5"10-^ сек.-1 и 2,2'10~^ сек-''' соответственно. Эти значения на порядок ниже, чем скорость гидролиза остатка нейтральных моносахаридов ПВ. Особый интерес представляет промежуточная область кривей, в которой степень этерифккации С?эт) резко снижается от 6С;£ до 43%. Одной из возможных причин обнаруженного эффекта может быть кооперативное изменение степени этерификации, обусловелнное конформационным переходом цепи пектиновых макромолекул.

Сложные процессы, протекающие при гидролизе протопектина, а именно, изменение структуры макромолекулы, значения молекулярных масс и степени этерификации карбоксильных групп звеньев Д-гаяактуроновой кислоты, приводят к конформационным изменениям полимерной цепи, которые отражается на гидродинамических свойствах спиртоосаждаемого пектина. С ростом продолжительности реакции гидролиза характеристическая вязкость ПВ изменяется экстремально, причем значение максимума характеристической вязкости с ростом величины рН раствора смещается в сторону возрастания времени процесса. На основании специально разработанного метода ИК-спектроокопического определения содержания свободных и этерифицированньгх карбоксильных групп ПВ в растворе Д^О и изучением гидродинамических свойств их разбавленных растворов показано, что значения характеристической вязкости резко снижаются с уменьшением величины что связано как с конформационным изменением макромолекулы пектина, так и со снижением его молекулярной массы. О возможности конформационного перехода полимерной цепи свидетельствуют также данные изменения величины ^ уД с ростом рН (рис.4) при постоянном значении молекулярной массы. Известно, что при низких значениях рН пектиновые цепи имеют цилиндрическую конформацию и появление минимума в кривой зависимости - (рН) можно объяснить переходом ее в форму статистического клубка, а дальнейшее возрастание- последующим набуханием клубка в результате электростатистического взаимодействия соседних заряженных групп в цепи ПВ.

О/,О

«

\

0.34 •

0.3 В

0.36

ч

в

1 2 34 5 е 7 3 рн

Рис.4. Изменение удельной вязкости пектина ПВИ э зависимости от рН раствора.

Таким образом, регулирование - процесса гидролиза протопектина путем изменения рН раствора и продолжительности реакции, насяду с проведением-дополнительного омыления елокно-эфирных групп позволяет получить пектиновые вещества с определенными структурными характеристиками и физико-химическими свойствами.

Очистка пектинового гидролизата является одним из важнейших этапов производства пектина, а способ его выделения в значительной степени определяет качество конечного продукта. Из многочисленных способов выделения ПВ из раствора особое значение имеют осаждение спиртом и солями многовале гтных металлов. Однако, в этих условиях вместе с ПВ из раствора сс-осатдаются нейтральные полисахариды и многочисленные продукты распада растительной клетки, которые в конечном счете ухудшают качество целевого продукта. Исходя ия этого, ¿¿я счистки и концентрирования пектиновых растворов исследована применимость различных типов мембран и изучена их разделяющая способность по отнесения к пекткновкм яолисахарклам. Для этой цели били использованы различие типы плоских мембран и мембраны на основе полых волокон.

3. Выделение пектиновых веществ из раствора гидролизата

РаОочие характеристики исследованных плоских мембран при ультрафильтрационном концентрировании растворов промышленного пектина - ПВБ представлены в табл.3.

Таблица 3. Рабочие характеристики плоских ыембра:. при очистке раствора пектина И?"

! !Произво~!Селек- ¡Содеркание : !Дпа- !дитель~ !тив- !ГК в"поли- ! !метр ! нооть !ность ! сахаояде

Типы .мембран

'пор, 'аппарата! по : ь да: о !пектину!кон

г-/г

к»/,

!лДг'ч. !

! !

!ткль-! !цент-!трате! [^¿ате!___

Капроновая мемора-на (р/к "Хий--Калур1', йстокил) 200

'Полиамид У1Ш-100 100

кцет ат -целлюлоз -нал мемсран^ Ш-50С) >30

8.3 0,88 £0 33 1,7с 13,1 0,95 85 26 2,60

10,9 0 »94 83 35 1,9

Хотя исследованные мембраны обладают достаточной селективностью по отношению к П£, производительность аппарата по мере концентрирования раствора значительно уменьшается. Наилучшими показателями обладают мембраны УПМ-1С0, на основе полиамида.

Как показали результаты экспериментов, производительность полых волокон з два раза лревытала производительность плоских мембран. Исходя из этого для очистки и концентрирования пектинового гидролкзата яблочных еьл-.имок были использованы полке волокна. Характеристики пектиновых вз.'цестз, выделенных этим способ эк из раствора после очистки и концентрирования, представлены в таблице 4,

г

Таблица 4.

Характеристик:: пектиновых веществ, выделенных до и после очистки через мембраны на основе полых волокон и из фильтрата

Объект Выход !спиртсоса-!ждаемого '. пектина, ! Сощртнне ! составе ! пектина ! Со дер.уа-!ние ме-!тсксиль-! ных ' 1>1 ! ! '! !дл/г! Желиружщая способность полученных ' пектинов

' * ( ч 1 ! : групп- ; ¿«Из * ! ! ! ! : °ТБ !°5А6 !

Исходный пектин 75,5 10,03 3,25 180 180

Концентрат 69,7 80,6 10,72 3,65 265 240

Зильтрат 8,3 30,6 3,0 . 0,25 не желирует

Из этих данных следует, что.мембраны на основе полых полоном обладают попиленной селективностью, а полученные пектины - высокой теличннсй характеристической вязкости и зхелирукйцей способности.

Таким образом, использование мембранной технологии по сравнению с традиционным методом очистки позволяет практически полностью очистить раствор пектина от балластных веществ и получить пектиновые вещества с высоким содержанием звеньев ггляктуроноэой кислоты.

5 заключение следует отметить, что проведенное исследование дает возмотлость рекомендовать к практическое использованию, по крайней мере, две научные разработки. Это, во-, первых, условия формирования раствора пектин-гидролизата, приводящих к получения пектина, обладающего высокой способностью гчелировзния. Во-згсрнх, использование мембранной технологии, особенно мембран из полых волокон, для концентрирования и очистки пектинового гидролизата и, наконец, рекомендации по применению очищенного дна- и ультрафильтр-идпон-чад методом раствора неггосредот-еннэ к применению в пищеной промышленности. Так, полученный на лолулсс'-с^генчсй дя&ульт-ре^ильтрад'.ощюй установке и испытанный в услог-иях -роигзьсд-ства з качестве :?.е.г/.рущегс агент? яблочная -¿:'.?у.н, зн-чгг-

тельно превосходил по своим желиругащим показателям известные промышленные пектины.

ВЫВОДЫ

1. Изучены закономерности гидролиза протопектина яблочных выжимок, позволившие управлять процессом экстракции пектиновых веществ с определенными структурными и молекулярными параметрами, необходимыми для получения материалов с комплексом практически денных свойств.

2. Проведено фракционирование прошчиенных пектиновых веществ и изучен их моноеахаридный состав и гидродинамические характеристики, что дает основание судить о строении макромолекул и оценить качество целевого продукта. Показано, что в зависимости от способа экстракции можно получить как линейный, так и привитой сополимер, состоящий из кислых и нейтральных Сахаров.

3. Впервые получен индивидуальный гомогалактуоонан яблочного пектина и установлена его структура методами С- и Н-ЯМР-спектроскопии. Полученный в условиях производства яблочный пектин состоит в основном из галактуронана и разветвленного рамногалактуронана, содержащего в боковых цепях р -га-лактан.

4. Изучен моноеахаридный состав и гидродинамическое поведение растворов пектиновых веществ, полученных гидролизом протопектина при различных рН, температуре и продолжительности экстракции. Установлено влияние перечисленных факторов на кинетику гидролиза гликозидных связей остатков моносахаридов в макромолекуле пектина. Рассчитаны константы скорости реакции распада моносахариднкх остатков!и сложноэфирных групп. Найдена взаимосвязь структурных и молекулярных параметров пектиновых веществ с гидродинамическими свойствами их растворов. Полученные результаты позволяют оптимизировать процесс экетрации пектиновых веществ с определенными фиэико-хи-мичаеккми и эксплуатационными свойствами.

5. Разработан способ выделения вьгсояоочищснного пектина из раствора гидролиза?а путем последовательного ультрацектри-г;-угир0в?.пия к оса-адешш спиртом. Впервые использована мембранная технология, в то:.! числе, с применением полых волокон, пля концентрирования и очистки пектиновых г;:дг)олизг;тоь путем

диа- и ультрафильтрации.

5. Установлена высокая по сравнению с промышленными образцами гелеобразующая способность полученных яблочных пектиновых веществ, что позволяет рекомендовать их в качестве желирующего агента в пищевой промышленности. Разработан способ получения высокожелируощих пектинов из яблочных "выжимокi

хоторый апсобиоован в условиях_дромшл§нно_го производстза_на_

базе опытного цеха ПАЮ "Н!яуриняг)".

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях :

1. Мухиддинов З.К. Сравнительное исследование гидродинамических свойств пектиновых веществ// Тезисы докладов Республиканской конференции молодых ученых и специалистов - Душанбе, 1987. - С.69.

2. Халикоз Д.Х., Штанчаеэ А.Щ , йухиддинов З.К. Влияние молекулярной массы на желирующке свойства пектина // Аналитическое ультрацентрифугирование в химии и биологии, под ред. В. 11.Панова, 1987 - С. 140-145.

3; ¡«'ухиддинов З.К. Исследование физико-химических характеристик пектинов, последовательно экстрагированных из яблок // Тезисы докладов Республиканской конференции молодых ученых ■ и специалистов. - Душанбе, 1989. - С.28.

4. Ыухидцинов З.К., Хэликов Д.Х., Дегтярев В.А. Ыоносахарид-кыВ состав и гидродинамические свойства промышленных пектиновых веществ // Химия природных соединений. - 1990. -!? 4 - С.455-450.

5. Паков В.П., лухиддинов З.К., Халикоз Д.Х., Курбансва Р.Г., Овсенян A.M., Григорьева Е.Э. Физико-химический анализ пектинов разного происхождения /У Материалы 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Актуальные проблемы улучшения качества кровезаменителей, консерваторов крови, гормональных и оргакотевапевтических паьамратов". - Москва.-1991. - С. 151*.

6. АС Р 1500242 (СССР), 1989г. Ш£И А23 I/C4, I/C5, "Способ получения келейного мармелада" / Н.Ерматов, А.К.Кссшо®, Д.Халиксв, А.Ш.Итанч^ев , З.К.Ыухилдинэв. - Заявл. 9 ок-тябся 1986г.

22.09.1992г.Заказ 88.Тиран бОэяз. Ротапринт ТГУ.Душанбе,ул.Лахутк,2.