Существующие на сегодня проекты по получению пектина предусматривают создание технологий переработки ежегодно возобновляемого растительного сырья - свекловичного жома с получением ряда продуктов. В частности, предлагается технология получения и создание продукта, который объединяет в себе два действующих компонента: пектин и пищевые волокна и, таким образом, создаются условия для более широкого спектра адсорбирующего действия.
Свекловичный жом имеет в своем составе значительное количество ценных компонентов: это, в первую очередь, полигалактоурон, или протопектин - (20-25%), гемицеллюлоза, и клетчатка или целлюлоза до 20%. Важным свойством полигалактоурона является способность создавать комплексы с тяжелыми и радиоактивными металлами, фенолами, аминами в кишечнике и способность выведения их из организма.
В основу данного проекта заложена идея: использование всех полисахаридных составляющих свекловичного жома, которые могут быть переведены в активное состояние, благодаря чему данный продукт может быть использован как лечебно-профилактическое средство.
Сегодня пектины получают с помощью новых технологий. Новизна в том, что при применении мембранного метода разделения и очистки пектина до его жидкого концентрата, исключающего из технологического процесса дорогостоящее оборудование, а производство становится безвредным. Предлагаемые технологии уже используются для получения пектина в России с коммерческими предприятиями "Гелла-Теко". Основой предлагаемой схемы является ультрафильтрация, сушка без коагуляции и промывка спиртом (рисунок 1).
Нами были получены пектиновые вещества по методу Лазурьевского, где из высушенного до постоянного веса порошков из сырья методом кислотного гидролиза - в объеме 1:4 проводят гидролиз в течении часа при температуре 90°, вытяжку фильтруют, затем нейтрализуют аммиачным раствором до рН - 4,5 и упаривают до 1/2 объема. К оставшемуся сиропу добавляют 2 объема 96° спирта. Выпавший пектин центрифугируют, высушивают до постоянного веса.
Данные по выходу пектина из различных культур представлены в таблице 1.
Таблица 1- Выход пектина из различных культур
|
Культура |
Выход пектина, % |
|
|
Яблочный |
18 |
|
|
Мандарин, апельсин, лимон |
12 |
|
|
Грейпфрут |
25 |
|
|
Корзинки и стебли подсолнуха |
20 |
|
|
Облепиха |
15 |
|
|
Свекла |
20 |
|
|
Красная смородина |
25 |
|
|
Зародыши пшеницы |
20 |
|
|
Малина |
20 |
|
|
Рябина |
20 |
|
|
Топинамбур |
20 |
Как видно из таблицы, наибольший выход пектина (до 25%) мы наблюдали из красной смородины и малины, до 20% из свеклы, топинамбура, а наименьший (15%) из облепихи, и (12%) из цитрусовых.
Выход пектина еще не говорит о качестве самого пектина. Многопрофильность и универсальность пектинов зависит от наличия свободных карбоксильных групп галактуроновой кислоты, обуславливающих высокие ионообменные и избирательные свойства к цинку, кадмию, ртути, свинца железу и другим токсикантам.
Так пектин свеклы в три раза имеет большую связывающую способность тяжелых металлов, чем яблочный и содержит 12% пектина и 50% пищевых волокон, имеющих высокие желирующие свойства. Условия комплексооброзования [пектинметалл] нами изучалась in vitro в системе: 50 мл, HCl (0,02 н), куда добавили 0,1 мг свинцовой соли в 1 мл воды, 1гр пектина (pH -1,5) Параллельно с аналогичными ингредиентами были поставлены опыты в фосфатном буфере (рН-6,8). Система оставлялась 3 часа при t - 370. Данные эксперименты представлены на рисунке 2.
Несвязанный свинец количественно определяли йодометрически. По разнице вносимого и оставшегося свинца строились графики. Нами установлено, что процессы связывания свинца идет более интенсивно в (2 раза) в щелочной среде (аналогично среде кишечника) и слабо в кислой (желудка). Данные выражали в процентах. Так облепиховый пектин и топинамбур в 3 раза сильнее связываются с металлами, чем яблочный. Свекольный пектин в 2,5 раза, интенсивнее яблочного, а яблочный почти в 3 раза сильнее, чем цитрусовый.
Такие препараты, как “Яблопект” “Пектопал” “Канальгаты” (из водоросли морской капусты) - ультрозостерин с успехом можно применять для профилак-тики, лечения хронических интоксикаций у металлургов, так как ими связывается и выводится Hg, Pb, Zn одновременно.
В течение одного месяца инакти-вируются до 35% тяжелых металлов. Облепиховый пектин из-за наличия значительного количества ацетильных групп, связывает соединения Cd, Pb, Hg, Co, Mo, также может найти применение как детоксикант у рабочих металлургического предприятий. Интерес вызывают пектины, которые мы предлагаем получать из недорогого “бросового сырья” - тыквенных корок, стеблей и корзинок подсолнечника, топинамбура, содержащие карбоксильные группы до 6%, метоксилированные карбоксильные до 9,6%, которые проявляющие детоксикационные свойства и комплексообразование, с тяжелыми металлами и радиоактивными веществами.
На Украине существуют пока только проекты по получению пектина из яблок и топинамбура, а также суммарный пектиновый комплекс из свеклы и цитрусовых. Сегодня назрела необходимость в связи с экологическими проблемами решать вопросы производства пектина на базе действующих сахарных заводов, например - Уманском или Губинихском.
Рисунок 2 - Зависимость связывания свинца пектином от величины рН:
1-цитрусовый пектин; 2-яблочный пектин; 3-пектин свекольный; 4,5- пектин облепихи и топенамбура
Итак, мы рекомендуем современную схему производства пектина, с применением мембранных методов разделения и очистки. Во- вторых мы предлагаем в более широких масштабах использовать полученные пектина из недорогого сырья - отходов пищевой промышленности не только из свеклы и яблок, но определиться в производстве пектина из топинамбура, корзинок, подсолнуха, тыквенных корок и жмыха ягодных культур, не закупать его за рубежом по высокой цене.
Последним, важным моментом является: необходимо изыскать возможности применение и назначение пектина для рабочих металлургических производств, где уровень заболеваемости остается довольно высоким. А также использовать пектиносодержащие добавки в пищевых продуктах тем самым, способствуя быстрейшей адаптации населения к высоким техногенным нагрузкам.
Перечень ссылок
1. Алексеева С.В, Усенко В.Р. Гигиена труда. - М.: Медицина, 1988. - С. 403-428.
2. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. - Л: Гидрометеоиздат, 1985. - 272 с.
3. Молчанов З.В Охрана труда в прокатном производстве. - М.: Металлургия, 1973. - С. 120.
4. Касимов А.М. Пылегазовые выбросы при производстве основных видов ферросплавов. - М.: Металлургия, 1988. - С. 110.