Разработка технологии подготовки свекловичного прессованного жома к извлечению пектина

Растущий спрос на пектин в пищевой, фармацевтической и косметической промышленностях требует поиска сырья для его производства и разработки инновационных, экологичных и экономически эффективных способов его получения. Перспективным источником пектина может служить свекловичный прессованный жом – вторичный ресурс переработки сахарной свеклы, образующийся на предприятиях свеклосахарной отрасли Российской Федерации в значительных объемах. В настоящее время рост научно-технического прогресса обусловил перспективность применения таких способов управляемой трансформации растительного сырья, при которых воздействие на качество и выход целевого компонента минимально, в отличие от классического кислотно-спиртового способа получения пектина. Наибольший интерес представляют биотехнологические способы извлечения биологически активных веществ из растительного сырья, обеспечивающие более высокий выход с сохранением их свойств. Однако, для обеспечения максимального эффекта необходимо подготовить растительное сырье к извлечению, так как биотехнологические способы имеют точечную направленность, вследствие чего при неоптимальных условиях эффективность извлечения биологически активных веществ будет снижена. Целью исследования является разработка технологии подготовки свекловичного прессованного жома с применением химического и физических методов воздействия к последующему процессу биотехнологического извлечения пектина. Для достижения этой цели в качестве химического метода воздействия использовали обработку свекловичного прессованного жома водным раствором перекиси водорода, а в качестве физических методов воздействия – измельчение свекловичного прессованного жома и его обработку электромагнитным полем сверхвысоких частот (ЭМП СВЧ). Определены эффективные технологические режимы подготовки свекловичного прессованного жома к извлечению пектина с применением химического и физических методов воздействия, а именно, обработка свекловичного прессованного жома 20 %-ным водным раствором при соотношении свекловичный прессованный жом: раствор перекиси водорода, равном 1,0 : 1,0, и постоянном перемешивании в течение 90 минут, отделение жома от жидкой фазы, его последующее измельчение до размера частиц менее 2,0 мм и обработка ЭМП СВЧ с темпом нагрева до достижения температуры 60℃, равном 0,6℃/с. Разработана технология подготовки свекловичного прессованного жома к извлечению пектина, обеспечивающая степень извлечения пектина 12,78% к исходному его содержанию в свекловичном прессованном жоме, что на 10,39% выше по сравнению с контролем (без измельчения и обработки).

1. Донченко Л.В., Сокол Н.В., Красноселова Е.А. Пищевая химия. Гидроколлоиды. М.: Юрайт, 2019. 180 с.

2. Получение пищевых волокон из вторичного сырья свеклосахарного производства и их использование в функциональных продуктах питания / Лукьяненко М.В. [и др.]. Краснодар: КубГТУ, 2016. 96 с.

3. Shamraja S. Nadar, Priyanka Rao, Virendra K. Rathod. Enzyme assisted extraction of biomolecules as an approach to novel extraction technology. Food Research International. 2018: 309-330.

4. Puri M., Sharma D., Barrow C.J. Enzyme assisted extraction of bioactives from plants. Trends in Biotechnology. 2012; 30(1): 37-44.

5. Ptichkina N.M., Markina O.A., Rumyantseva G.N. Pectin extraction from pumpkin with the aid of microbial enzymes. Food Hydrocolloids. 2008; 22: 192-195.

6. Современные исследования в области интенсификации процесса экстракции биологически активных веществ из растительного сырья с применением ферментов / Фабрицкая А.А. [и др.]. Новые технологии. 2021; 17(2): 56-66.

7. Способ получения растительных пищевых волокон: патент 2336731 Рос. Федерация, МПК A23L 1/05, A23L 1/0524, A23L 1/308 / Румянцева Г.Н., Макурина С.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО МГУПБ; № 2007133465/13; заявл. 07.09.2007; опубл. 27.10.2008. 9 с.

8. Алимов А.В., Цибизова М.Е. Пищевые волокна из вторичных ресурсов переработки овощей // Международная научная конференция научно-педагогических работников Астраханского государственного технического университета (60-я НПР): материалы конференции (Астрахань, 25-29 апр. 2016 г.). Астрахань: АГТУ, 2016: 52-53.

9. Процессы и аппараты пищевых производств / А.Н. Остриков [и др.]. СПб.: ГИОРД, 2012. 616 с.

10. Abou-Elseoud W.S., Hassan E.A., Hassan M.L. Extraction of pectin from sugar beet pulp by enzymatic and ultrasound-assisted treatments. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications. 2021; 2: 100042.

11. Pacheco M.T., Villamiel M., Moreno R. [et al.] Structural and Rheological Properties of Pectins Extracted from Industrial Sugar Beet By-Products. Molecules. 2019; 24: 392.

12. Chen H.-m., Fu X., Luo Z.-g. Properties and extraction of pectin-enriched materials from sugar beet pulp by ultrasonic-assisted treatment combined with subcritical water. Food Chemistry. 2015; 168: 302-310.

13. Перфилова О.В. Изменение биологически активной ценности вторичного сырья в процессе СВЧ-нагрева. Вестник КрасГАУ. 2018; 2: 123-128.