Сільскогосподарські науки/4. Технологія зберігання та переробки сільськогосподарської продукції.

доц. Нікітчіна Т.І., аспірант Білоусова І.О.

Одеська Національна Академія Харчових Технологій

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ КОНСЕРВОВАНИХ ЖЕЛЬОВАНИХ ФРУКТОВООВОЧЕВИХ ПРОДУКТІВ

Великий інтерес у харчовій промисловості України представляє отримання структурованих продуктів з підвищеними функціональними властивостями. Структуроутворення досягається за рахунок введення до складу фруктувоовочевих продуктів низкометоксильованих пектинових речовин. Обов’язковою умовою желювання низькометоксильованих пектинів є наявність у системі іонів кальцію чи інших двовалентних катіонів. Утворення драглів із низькометоксильованими пектинами можливе і при низькому вмісту сухих речовин. При цьому для таких пектинів характерне зниження температури желювання із зменшенням вмісту сухих речовин у системі. Ступінь етерифікації низькометоксильованих пектинів визначає їх хімічну активність з кальцієм. Чим нижче ступінь етерифікації, тим більша схожість пектинів з полігалактуроновою кислотою і вища активність з кальцієм, виражена у вищих температурах желювання. Низькометоксильовані пектини зі ступенем етерифікації нижче 35 % практично не желюють без Са. Наявність амідних груп у такого пектину знижує його гідрофільність і підвищує здатність до утворення драглів [1].

Структуровані соки уявляють собою складну гелеподібну систему, в якій значну роль відіграють сили гідрофобної взаємодії між складовими системи. З молекулярної точки зору процес гелеутворення уявляє собою асоціювання макромолекул чи їх фрагментів з формуванням трьохмірної структури, яка утримує водну фазу. На реологічні властивості таких желеподібних структур впливають властивості компонентів матриці-форми, реформованість, об’ємна фракція окремих фрагментів та характер взаємодії матриці гелю з компонентами водної фази [2].

Метою роботи було дослідження параметрів одержання консервованих структурованих фруктовоовочевих продуктів на основі низькометоксильваного пектину.

Низькометоксильовані пектинові речовини отримують кислотним, лужним та ферментативним шляхом. Найперспективнішим шляхом є застосування ферментативного методу отримання низькометоксильованих пектинових речовин.

У харчовій промисловості при переробці фруктів та овочів широко використовуються пектолітичні ферменти. Їх джерелом є як рослинна сировина, так і мікроорганізми. Найбільший інтерес у сучасній харчовій галузі представляє використання рослинної сировини для одержання пектолітичних ферментів, до яких відноситься пектинметилестераза (ПМЕ) [1].

Завдяки здатності пектинметилестерази до деградації пектину та подібних субстратів спрощуються процеси екстракції, мацерації, освітлення та фільтрації фруктово-овочевих соків, які зберігають свої природні функціональні властивості [2]. Важливою практичною властивістю пектинметилестерази є здійснення гідролітичного перетворення пектинових речовин з високим ступенем етерифікації у пектин з низьким ступенем етерифікації чи в пектинову кислоту [3].

В ході даної роботи було проведено досліди по виділенню ферменту ПМЕ з зелених томатів, картоплі та люцерни. Досліджені активності виділених ферментів представлені на рис.1.

Рис.1. Активність ферменту пектинметилестерази

а - виділеного з люцерни;

б – виділеного із зелених томатів;

в – виділеного з картоплі.

Найбільшою пектинметилестеразною активністю володіє препарат, одержаний з люцерни, найменшою – з картоплі, і знаходиться у межах від 120 до 225 відн. од.

Факторами, які впливають на зниження ступення етерифікації є рН середовища, температура, співвідношння субстрату та ферменту, тривалість процесу деетерифікації пектинових речовин.

Дослідження показали, що оптимальна зона дії ферменту, де зменьшення активності не перевищує 10 % , лежить у межах рН 3,8-6,5 (рис. 3.). Загальна кислотність середовища спричиняє вплив не тільки на швидкість ферментативної реакції, а також і на стабільність дії пектинметилестераз.

Рис.3. Вплив рН на активність ПМЕ рослинної сировини

Таким чином, оптимум дії пектинметилестераз знаходиться у межах рН 4-6. На швидкість ферментативних реакцій спричиняє вплив температура, при якій здійснюється процес деетерифікації. Температурний оптимум дії пектнметилестераз рослинної сировини лежить у межах 40ºС.

Запропонована розроблена принципова схема отримання низькометоксильованих пектинових речовин (рис. 4.).

Яблучні вичавки

Рис.4. Принципова схема отримання низькометоксильованих пектинових речовин

Використання ПМЕ зелених томатів, картоплі та люцерни дозволяє знижувати ступінь етерифікації та отримувати желейну фруктовоовочеву продукцію, яка має желеподібну консистнцію з необхідними технологічними властивостями. Ферментативну деетерифікацію пектинових речовин здійснювали по запропанованому способу при температурі 40ºС та рН=5,5, коли активність ПМЕ зелених томатів, картоплі та люцерни є максимальною.

Гелеутворення фруктовоовочевих соків та пюре досягаємо внесенням у соки одержаних ферментуванням низькометоксильованих пектинових речовин, які в присутності іонів кальцію утворюють гелеву структуру. На утворення потрібної структури гелю впливає концентрація іонів Са²⁺ та ступінь етерифікації пектинових речовин. Властивості кальцій-пектатних гелів визначають ступенем зв’язування вільних карбоксильних груп іонами Са²⁺ та перш за все термооборотністю.

Література

1. Сухих Т. Начинки з пектинами / Т. Сухих, М. Зибін // Харчова і переробна промисловість. - 2006. - №7. - С. 26-28.

2. Пектини і карагенани, // Харчова і переробна промисловість. - 2006. - №1. - С. 32-35.

3. Осипов А. А. Применение загустителей и стабилизаторов при производстве джемов и других фруктовоягодных продуктов / Осипов А.А. Харчова і переробна промисловість. - 2007. - №4. - С. 12-17.