Спосіб обробки рослинного матеріалу, що містить пектин

1. Спосіб регулювання пектинестеразної активності у ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі, де вказаний вихідний рослинний матеріал являє собою вихідний рослинний матеріал на основі фруктів, перед екстракцією пектину із вказаного вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, який включає етапи: одержання вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, приведення в контакт вказаного вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу з підкисленою водою, що має значення рН від 3,2 до 3,9 при температурі ≤70°C, та відновлення обробленого вихідного пектинвміс2. Спосіб за пунктом 1, в ного рослинного матеріалу. якому підкислена вода має значення рН від 3,4 до 3,7. 3. Спосіб за пунктом 1, в якому підкислену воду підкислюють при використанні неорганічної або органічної кислоти. 4. Спосіб за пунктом 1, в якому підкислену воду підкислюють при використанні неорганічної кислоти, вибраної з соляної кислоти, сірчаної кислоти, діоксиду сірки та азотної кислоти. 5. Спосіб за пунктом 1, в якому підкислену воду підкислюють при використанні органічної кислоти, вибраної з групи, яка складається з лимонної кислоти, щавле вої кислоти та оцтової кислоти. 6. Спосіб за пунктом 1, в якому підкислену воду підкислюють при використанні буферної системи, 2 (19) 1 3 84549 4 19. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал за пунктом 18, в якому оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал демонструє значення рН в інтервалі від 4,0 до 3,5 при екстракції деіонізованою водою. 20. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал за пунктом 16, в якому оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал включає шкірку цитрусови х. 21. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал за пунктом 20, в якому оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал включає висушену шкірку цитрусови х. 22. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал за пунктом 21, в якому оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал включає висушену шкірку апельсинів. 23. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал, одержаний відповідно до пунктів 115, для використання як корму для тварин. 24. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал, одержаний відповідно до пунктів 115, для використання як інгредієнту продуктів харчування. 25. Пектин, який характеризується молекулярною вагою вказаного пектину, що є на 50% вищою за молекулярну вагу пектину, одержаного в результаті екстракції аналогічного, але необробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, одержаного шляхом екстракції з вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, обробленого способом згідно з пунктами 1-15. 26. Пектин згідно з пунктом 25, який характеризується молекулярною вагою вказаного пектину, що є на 10-40% вищою, ніж молекулярна вага пектину, одержаного в результаті екстракції аналогічного, але необробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. 27. Пектин згідно з пунктом 26, який характеризується молекулярною вагою вказаного пектину, що є на 15-30% вищою, ніж молекулярна вага пектину, одержаного в результаті екстракції аналогічного, але необробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. 28. Пектин, який характеризується співвідношенням чутливості до кальцію вказаного пектину та чутливості до кальцію пектину, екстрагованого з аналогічного, але необробленого промитого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, у межах від 0,90 до 1,40, одержаного шляхом екстракції з вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, обробленого способом згідно з пунктами 1-15. 29. Пектин згідно з пунктом 28, який характеризується співвідношенням чутливості до кальцію вказаного пектину та чутливості до кальцію пектину, екстрагованого з аналогічного, але необробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, у межах від 0,90 до 1,20. 30. Пектин згідно з пунктом 29, який характеризується співвідношенням чутливості до кальцію вказаного пектину та чутливості пектину, екстрагованого з аналогічного, але необробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, у межах від 0,90 до 1,10. Даний винахід відноситься до удосконаленого способу обробки пектинвмісного вихідного матеріалу для зниження або усунення хімічних та/або ферментативних та/або мікробіологічних змін пектину у згаданому пектинвмісному вихідному матеріалі. Пектин представляє собою полісахаридний комплекс, асоційований з клітинною стінкою рослин. Він складається з альфа 1-4 зв'язаного скелету полігалактуронової кислоти з вбудованими залишками рамнози тамодифікованого бічними ланцюгами нейтральних цукрових компонентів, таких, як ацетил, метил та групи ферулової кислоти. Бічні ланцюги нейтральних цукрів, що включають арабінан та арабіногалактани, приєднані до залишків рамнози у скелеті. Залишки рамнози мають тенденцію групуватися разом у скелеті. Таким чином, ця частина скелету з прикріпленими до цієї ділянки бічними ланцюгами називається ворсистою ділянкою, а решта скелету згідно з цим називається гладенькою ділянкою. У [патенті США] Ni та ін. описує пектин як компонент клітинної стінки рослин. Клітинна стінка рослин розділена на три шари, проміжна ламелла, первинна та вторинна клітинна стінка. Проміжна ламелла є найбагатшою на пектин. Пектини виро бляються та відкладаються під час росту клітинної стінки. Особливо багато пектинів відкладається у м'яких клітинних тканинах в умовах швидкого росту та високого вмісту вологи. У клітинних стінках пектини присутні у формі комплексу кальцію. Втягнення кальцієвого поперечного зв'язування є важливим, оскільки хелатуючі агенти поліпшують вивільнення пектину з клітинних стінок, як було розкрито Nanji [Патент США №1,634,879] та Масіау [Патент США №2,375,376]. Згідно з [Dumitriu, S.: Polysaccharides, Structural diversity and functional versatility, Marcel Dekker, Inc., New York, 1998, 416419], пектин використовується у ряді харчових продуктів. Історично, пектин, в основному, використовувався як загуснювальний агент для джему або подібних до нього продуктів або у системах багатих на цукор зі смаком фруктів. Прикладами є традиційні джеми, джеми зі зниженим вмістом цукру, прозорі желе, кондитерські желе зі смаком фруктів, кондитерські желе без фруктового смаку, перетворювана під дією температури глазур для булочної промисловості, стійкі до дії температури джеми для булочної промисловості, покриття для використання у морозиві, фруктові препарати для йогурту. 5 84549 Суттєва частина пектину зараз використовується для стабілізації молочних напоїв з низьким значенням рН, включаючи ферментовані напої та суміші фр уктового соку та молока. Залишки галактуронової кислоти у пектині є частково естеріфікованими та присутні як метиловий естер. Ступінь естеріфікації визначається як процент естеріфікованих карбоксильних груп. Пектин зі ступенем естеріфікації („DE”), вище 50%, називається високо естерифікованим метилом пектином („НМ”) або високо естерифікованим пектином, а такий з DE нижчим, ніж 50%, називається низько естерифікованим метилом пектином („LM”) або низько естерифікованим пектином. Більшість пектинів, що містяться у рослинному матеріалі, такому, як фрукти, овочі та зелень, представляють собою НМ пектини. Ацетатнігрупи можуть також утворюватися при атомі вуглецю-2 або -3 залишків галактуронової кислоти. Ступінь етерифікації оцтовою кислотою („DAc”) визначається як процент залишків галактуронової кислоти, що містять ацетатну естерну гр упу. Більшість природних пектинів мають низьке значення DAc, один виняток складає пектин цукрового буряка. Пектини є розчинними у воді та нерозчинними у більшості органічних розчинників. Пектини з дуже низьким рівнем естерифікації метилом та пектинові кислоти використовуються для практичних цілей тільки у розчинній формі як солі калію або натрію. Пектини є найбільш стабільними при значенні рН 3-4. При значенні рН, нижче 3, метоксильні та ацетильні групи та нейтральні цукрові бічні ланцюги видаляються. При підвищених температурах ці реакції прискорюються та відбувається відщеплення глюкозидних зв'язків у галактуроновому скелеті. В нейтральних та лужних умовах гр упи метилового естеру піддаються омиленню та у полігалактуроновому скелеті відбувається бетавидалення-розщеплення глюкозидних зв'язків на невідновлювальних кінцях метоксильованих залишків галактуронової кислоти. Ці реакції також проходять швидше при підвищених температурах. Пектинові кислоти та LM пектини є стійкими до нейтральних та лужних умов, оскільки немає груп метилового естеру або існує тільки обмежена кількість груп метилового естеру. Згідно з [Kertesz, Z.I: The Pectic Substances, Interscience Publishers, Inc, New York, 1951], пектинові матеріали містяться в усіх рослинних тканинах. Проте економічно важливими є яблука, буряк, льон, грейпфрути, лимони, лайми, апельсини, картопля та соняшник. Пізніше було продемонстровано промислове застосування пектину з Aloe vera. У [US 1,513,615] Leo розкриває ферментативний процес для розчинення протопектину. Він спостерігав, що пектаза не працює, коли присутня кислота. Згідно з цим він руйнував клітини фруктів шляхом приготування у воді, а потім додавав карбонат кальцію, а після цього додавав пектазу. Таким чином, Leo підвищував значення рН до точки, в якій пектаза є активною, для того, щоб уникнути застосування кислоти при подальшій екстракції. У [патенті США №1,497,884] Jameson для вирішення проблеми встановив, що шкірка плодів 6 містить пектиназу, що видаляє метильні групи у пектині. Коли присутня пектиназа, то пектин втрачає метильні групи і це приводить до зниження здатності до гелеутворення. Він вирішив проблему шляхом попереднього зняття шкірки, а потім руйнування пектинази за допомогою нагрівання зрізаної шкірки безпосередньо до значення температури, нижче 100°С протягом не більше, ніж 10 хвилин. У [US 1,654,131] Leo проводив інактивацію ферментів у шкірці шляхом обробки шкірки, розрізаної на шматочки або пластинки, сильним спиртом, таким, як 95% етанол. Таким чином, він вирішував проблему зниження здатності пектину до гелеутворення, коли шкірка висушується у присутності кислот та ферментів. Leo використовував той факт, що спирт денатур ує білки, такі, як ферменти, але не використовував будь-якого впливу на ферменти шляхом зниження значення рН. У [патенті US 2,020,572] Platt використовував той самий принцип, що й у [Патенті США №1,497,884], та обробляв тонко подрібнену шкірку температурою для того, щоб зруйнувати ферменти. У [патенті US 2,165,902] Myers вирішив цю проблему тим, що висушування шкірки у при традиційному висушуванні не нагріває шкірку зі швидкістю, достатньою для інактивації ферментів. Він здійснює це шляхом вилужування подрібненої свіжої шкірки за допомогою розчину сульфату міді, підігрітого у достатньому ступені для інактивації пектинази. У [патенті US 2,323,483] Myers інактивував ферменти у свіжій шкірці. шляхом промивання свіжої подрібненої шкірки у воді при температурі 90°С протягом 5 хвилин. У [патенті US 2,358,430] Willaman розкриває процес ферментативної деестерифікації пектину. Він обробляв дисперсію пектину за допомогою пектази при значенні рН 6,0 та при температурі, яка є сприятливою для пектази. Ця температура складає 40-45°С, а після певного часу, протягом якого значення рН підтримувалося на рівні 6,0, реакцію зупиняли шляхом нагрівання до температури 70-80°С або шляхом зниження значення значення рН до 3-4, а потім шляхом нагрівання. Willaman для вирішення проблеми виходив з того, що традиційні способи для деестерифікації пектину, тобто у той самий здійснення лужної деестерифікації, приводять до зниження здатності одержаного деестерифікованого пектину до гелеутворення. Він здійснював це шляхом надання можливості ферментові пектазі здійснювати деестерифікацію ферменту. У [патенті US 2,387,635] Bailey розкриває спосіб приготування рослинного пектинвмісного матеріалу для екстракції пектину. Спосіб передбачає видалення розчинних тверди х складових перед екстракцією. Спосіб включає етапи доведення значення рН до 2,8-3,5, нагрівання матеріалу, що містить джерело пектину до приблизно 90°С протягом приблизно 10 хвилин, охолодження матеріалу до приблизно 37-40°С, додання та вирощування у цьому середовищі дріжджів, і таким чином, руйнування непектинових вуглеводних речовин, 7 84549 доведення значення рН ферментованої маси до приблизно 2,9 та нагрівання та подальше відновлення пектину. За допомогою ферментації видаляють цукри та інші небажані розчинні тверді речовини. У [GB А 453877] розкритий процес обробки рослинного матеріалу, що містить пектин. Рослинний матеріал обробляють органічною або неорганічною кислотою перед екстракцією пектину без порушення гелеутворювальної здатності пектину. Процедура приводить до зміни здатності до гелеутворювання в одержаному пектині. Значення рН підтримують на рівні 0,1-2,5 під час обробки. У [US 5,567,462] розкривається процедура для одержання пекто-целюлозної композиції, де подрібнена шкірка цитрусових або інший пектинвмісний матеріал обробляють підкисленим водним розчином для розчинення пектину. [US 5,567,462] розкриває застосування кислот, значення рН яких коливається в межах від 1 до 3,3, для розчинення пектину. У [JP А 59-096105] розкрито спосіб для одержання пектину високої якості з високим виходом. У цьому способі розчин мінеральної кислоти у концентрації, принаймні, 0,01N (тобто, значення рН приблизно складає 0,3-2) розкривається як обмеження для розчинення пектину. У [JP A 61-085402] описується спосіб одержання пектину високої якості з високим виходом шляхом приведення рослинного матеріалу, що містить сухий пектин, у контакт з кислотою при температурі нижче 10°С перед проведенням екстракції. Розкриті кислоти представляють собою органічні кислоти, що мають силу 0,5-5,0N (тобто, при значенні рН приблизно 0,1-0,3). Коротко, рівень техніки пов'язаний з проблемами ферментів у шкірці. Проте, ці ферменти розглядаються як проблема, а не як сприятлива можливість. Таким чином, більша частина природних ферментів руйнується при використанні температури. Фактично, рівень техніки встановлює, що традиційне висушування у печі не є достатнім для руйнування ферменту, і тому необхідне попереднє нагрівання у водній системі. Інший підхід втягує застосування етанолу для руйнування ферментів перед висушуванням шкірки. Цей спосіб, проте, є небезпечним, оскільки існує потенційний ризик вибуху. Використання природних ферментів з шкірки для дзестерифікації пектину є відомим. Проте цей принцип використовується як для вже екстрагованого пектину, так і для свіжої шкірки. Згідно з цим існує необхідність одержання сухого вихідного пектинвмісного матеріалу, в якому природні ферменти переведені в інактивований стан, так, що вони не змінюють склад пектину у свіжій шкірці під час транспортування та висушування. Ферменти також повинні бути інактивовані у сухій шкірці під час зберігання. Проте, коли вже висушену шкірку піддають екстракції, ферменти необхідно знову перевести в активний стан так, щоб деестерифікацію in situ у шкірці можна було завершити перед екстракцією пектину. Несподівано було виявлено, що коли рН для свіжої шкірки доводиться до значення від 3,2 до 8 3,9 при температурі нижче 90°С, то нативна пектинестераза у шкірці стає інактивованою. Таким чином, мінімальна деестерифікація має місце під час транспортування свіжої шкірки та під час подальшого промивання та/або традиційного висушування сухої шкірки. Оскільки фермент залишається інактивованим, то активність ферменту може бути відновлена пізніше шляхом підвищення рН до значення, вищого ніж приблизно 4,0. Даний винахід відноситься до удосконаленого способу обробки вихідного рослинного пектинвмісного матеріалу перед екстракцією пектину з ви хідного рослинного пектинвмісного матеріалу. Вихідний пектинвмісний рослинний матеріал може бути будь-яким пектинвмісним матеріалом. Такі матеріали включають цитрусові плоди, інші фр укти, такі, як яблука, буряк, залишки виробництва білків сої, насіння льону або саму рослину льону, алое, суцвіття соняшника, тощо. Даний винахід є, зокрема, корисним для обробки вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу, що має властиве йому значення рН, вище 4. Прикладами таких рослинних матеріалів є апельсини, грейпфр ути, кормовий буряк, цукровий буряк та морква. Даний винахід включає спосіб обробки такого рослинного матеріалу, одержаний пектин, отриманий подальшою екстракцією обробленого вихідного рослинного пектинвмісного матеріалу та застосування вказаного пектину. Спосіб втягує наступні етапи: так швидко, як це можливо, після того, як вихідний пектинвмісний рослинний матеріал було піддано фізичній обробці, наприклад, пресуванню, залишки, наприклад, шкірку цитрусови х, оболонки та віджимки після одержання соку, оброблюють підкисленою водою. Якщо це не є прийнятним, то обробку вихідного рослинного пектинвмісного матеріалу здійснюють зразу ж після промивання свіжою водою вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. Ви хідний пектинвмісний рослинний матеріал можна піддавати обробці в такому вигляді, як він є, або ви хідний пектинвмісний рослинний матеріал можна подрібнювати та нарізувати на шматочки для покращення обробки. Значення рН підкисленої води може варіювати у межах від 3,2 до 3,9 та більш бажано у межах інтервалу рН 3,4-3,7. При значенні рН, нижче, ніж приблизно 3,2, пектин буде розчинятися, що не є бажаним. При значеннях рН приблизно 4 та вище, з іншого боку, природна пектинестераза стає активною та починається деестерифікація та руйнування пектину. Обробка при використанні підкисленої води або промивання підкисленою водою може проводитися у серійному способі або шляхом безперервного процесу. Етап промивання у серійному способі, один або декілька, може використовуватися для видалення якомога більш повного, розчинного матеріалу такого, як цукор. Незважаючи на те, що можна використовувати більше трьох етапів промивання для видалення навіть більшої кількості розчинних речовин, три етапи промивання забезпечують прийнятний рівень розчинних речовин без неприйнятного підвищення затрат. У безперервному процесі промивання кислоту додають наприкінці промивної лінії, де природні кислоти, у разі присутності у 9 84549 вихідному пектинвмісному рослинному матеріалі, мають найменшу концентрацію. Такий спосіб безперервного промивання у протитечії є добре відомим у галузі те хніки. Кислота, що використовується у даному винаході, може бути будь-якою неорганічною або будьякою органічною кислотою, здатною до зниження значення рН у ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі до бажаного значення рН. ПриклаХімічні реактиви Соляна кислота /гідроцитрат динатрію Гліцин / Соляна кислота Гідрофіалат калію / Соляна кислота Лимонна кислота / Цитрат натрію Ацетат натрію / Оцто ва кислота Для уникнення екстракції пектину, що міститься у ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі, промивання підкисленою водою повинно проводитися при температурах нижче 90°С, бажано нижче 50°С та найбільш бажано при температурах нижче 35°С. З практичних міркувань промивання підкисленою водою буде проводитися при температурі води, яка є у наявності, що у більшості випадків буде лежати у межах від 10°С до 30°С, але нижчі температури підкисленої води також можуть використовува тися. Коли використовується періодичний процес промивання, то прийнятним є слабке пресування промитого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу між кожним етапом промивання для забезпечення найбільш повного видалення розчинних речовин. Пресування здійснюють таким чином, що вихідний рослинний матеріал пресується тільки при відсутності рідини, але не таким чином, що спричинює роздавлення вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу так, щоб пізніше виникали труднощі з процесами відокремлення та/або висушування. Час, протягом якого вихідний пектинвмісний рослинний матеріал промивається за допомогою підкисленої води, має бути достатнім для ефективного зниження рН вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу до значення рН у межах від 3,2 до 3,9 та найбільш бажано у межах інтервалу від 3,4 до 3,7. Цей час типово складає від 5 до 60 хвилин для кожного етапу промивання, бажано 5-30 хвилин для кожного етапу промивання та найбільш бажано 10-20 хвилин для кожного етапу промивання. Більш довгий час промивання є також можливим, але не забезпечує будь-яких додаткових переваг. Після промивання підкисленою водою активність рослинної естерази в обробленому вихідному пектинвмісному рослинному матеріалі є неактивною або інактивованою. Таким чином, природна рослинна естераза вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу більше не проявляє свій деестерифікаційний вплив на пектин, що міститься у ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі. Таким чином, оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал може зберігатися або транспортува тися без деестерифікації пектину, що міститься у вихідному пектинвмісному рос 10 ди неорганічних кислот включають соляну кислоту, сірчану кислоту, діоксид сірки, азотну кислоту, тощо, а приклади органічних кислот включають лимонну кислоту, щавлеву кислоту, оцто ву кислоту, тощо. Іншим засобом для досягнення бажаного значення рН вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу є використання буферного розчину замість кислоти. Приклади буферних розчинів включають: Корисний інтервал буферизації при температурі 25°С 2,0-4,0 2,2-3,6 2,2-4,0 3,0-6,2 3,7-5,6 линному матеріалі. Це є важливим, оскільки рослинна естераза деестерифікує пектин у ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі шляхом блокування, що робить одержаний пектин більш чутливим до кальцію. Крім того, шляхом запобігання блокування груп карбонової кислоти мінімізується ризик деполімеризації під час подальшого висушування та екстракції при високих температурах. За допомогою інактивації рослинної естерази пектин залишається незмінним. Пектин в обробленому ви хідному пектинвмісному рослинному матеріалі може далі бути екстрагований у відповідності з відомими способами. Оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал може також використовуватися для негайної екстракції у відповідності з рівнем техніки. Альтернативно, оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал може висушува тися та необов'язково подрібнюватися перед тим, як пектин екстрагують з висушеного обробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. Ця можливість є особливо корисною, коли операція обробки та операція екстракції розділені у часі та коли транспортування вологої обробленої шкірки є непрактичним. Даний винахід є особливо корисним, коли оброблений вихідний пектинвмісний рослинний матеріал піддають послідовному висушуванню. Висушування має місце у будь-якому відомому способі з використанням або без використання вакуум у. Температура висушування менша, ніж 80°С, рекомендується для уникнення створення твердого покриття на поверхні вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. Оскільки рослинна естераза переводиться в неактивний стан та залишається інактивованою під час етапу висушування, усувається недолік відомих принципів висушування вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. Під час традиційного висушування, в якому рослинна естераза не є інактивованою, повільне нагрівання під час висушування приводить до жорсткої деестерифікації, чого дає змогу уникнути даний винахід. Проте даний винахід також пропонує можливість реактивації рослинної естерази так, що блокувальна деестерифікація може мати місце у вологому або сухому промитому підкисленою водою вихідному пектинвмісному рослинному матеріалі перед екстракцією. Це супроводжується розпи 11 84549 ленням вологого або сухого промитого підкисленою водою вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу з розчином лугу, такого, як розведений гідроксид натрію або будь-який інший прийнятний луг, для підвищення значення рН вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу до значення вище 4,0, бажано до значення 4,5-6,0 та найбільш бажано від 4,5 до 5,5. Альтернативно, вологий або сухий промитий підкисленою водою вихідний пектинвмісний рослинний матеріал може бути суспендованим у вказаному розведеному лузі. Температуру вибирають як оптимальну температуру для рослинної естерази, що знаходиться у межах від 40 до 80°С, бажано 50-70°С та найбільш бажано 60-70°С, а час вибирають для досягнення бажаної блокувальної деестерифікації. В залежності від температури час коливається від приблизно 1 години при високих температурах до декількох годин при більш низьких температурах. Даний винахід також відноситься до пектину, екстрагованого з обробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу. Таким чином, обробка вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу згідно з даним винаходом приводить до одержання пектину з низькою чутливістю до кальцію. Фактично, чутливість до кальцію, при вимірюванні як співвідношення міцності на розрив гелю, одержаного з доданням іонів кальцію, та гелю, одержаного без додання іонів кальцію, коливається у межах від 0,90 до 1,40, бажано 0,90-1,20 та найбільш бажано 0,90-1,10. Це поліпшення чутливості до кальцію є особливо корисним для пектину, одержаного з апельсинів, грейпфрутів та буряків. У доповнення, вказаний пектин має більшу молекулярну вагу, ніж пектин, який не піддають обробці згідно з даним винаходом. Молекулярна вага збільшується на 50%, часто на 10-40% та звичайно на 15-30%. Збільшення молекулярної ваги є особливо вираженим, коли використовують апельсини, грейпфрути та буряки. Крім того, стандартні значення USA SAG (визначення дивись нижче) пектину підвищується. Шляхом обробки вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу згідно з даним винаходом USA SAG підвищується на 30%, більш часто на 5-25% та звичайно на 10-20%. Підвищення USA SAG є особливо вираженим коли використовують апельсини, грейпфрути та буряки. Даний винахід також відноситься до використання обробленого вихідного пектинвмісного рослинного матеріалу для виробництва пектину, для виробництва корму для тварин та для використання у продуктах харчування. Даний винахід також стосується застосування вказаного пектину. Використання включає продукти харчування, косметичні продукти, фармацевтичні продукти та товари домашнього вжитку. Пектин згідно з даним винаходом є особливо корисним для виготовлення джемів та желе, для кондитерських продуктів, включаючи джеми та тісто, шаруватих або не шарувати х, підкислених білкових напоїв, препаратів для лікування ран, стомічних продуктів, та ін. Матеріали та способи - Екстракція пектину 12 У цій заявці пектин екстрагують при використанні наступних етапів: 1. 15літрів води підігрівають до температури 70°С у резервуарі з корозійностійкої сталі, що вкритий кожухом та має об'єм 18літрів, а також оснащений мішалкою. 2. 500г шкірки додавали до води, а значення рН доводили до 1,7-1,8 шляхом додання 62% азотної кислоти. 3. Екстракцію здійснювали при температурі 70°С протягом 7годин при перемішуванні. 4. Після екстракції вміст резервуару відфільтровували у воронку Бюхнера при використанні діатомової землі як фільтра. 5. Відфільтрований екстракт піддавали іонному обміну при перемішуванні та доданні 50мл смоли (Amberlite SR1L, що виробляється Rohm&Haas) на літр відфільтрованого екстракту. Іонний обмін здійснювали протягом 20 хвилин при перемішуванні. 6. Одержаний після проведення іонного обміну фільтрат відфільтровували у воронку Бюхнера, що оснащена тканинним фільтром. 7. Одержаний після проведення іонного обміну фільтрат осаджували шляхом додання його до трьох частин 80% ізопропанолу при обережному перемішуванні. 8. Збирали преципітат на нейлоновий фільтр та віджимали вручну для видалення якомога більшої кількості ізопропанолу. 9. Віджатий вручну преципітат один раз промивали в 60% ізопропанолі, а потім висушували при температурі 70°С у камері для висушування при атмосферному тиску. 10. Після висушування пектин подрібнювали. - Міцність на розрив та ІРРА температура при 65% SS для високомолекулярного пектину (повільний комплект) Принцип Міцність на розрив вимірювали на аналізаторі структури (ТА-ХТ2) у синтетичному гелі при 65% SS та рН 3,0. Міцність на розрив вимірювали при вмісті кальцію 0 частинок на мільйон Са2+(розрив Са2+) та 90 частинок на мільйон (розрив + Са2+). Апаратура: 1. Ваги (максимальне навантаження 3-6кг) 2. Скляні лабораторні мензурки (1000мл), 2 штуки 3. Мірна колба (100мл), 2 штуки 4. Магнітна мішалка 5. Високошвидкісний змішувач 6. Електрична плитка, діаметр 15см, 1500В 7. Резервуар з корозійностійкої сталі, 1,5л 8. Ківш 9. Мі шалка (500об./хв.) 10. Вісь мішалки (НЕТО, пункт №000240, креслення №0004259) 11. Піпетка 12. Термостатично контрольована водяна баня Haake D-8-G 13. Стальні контейнери для зразків (внутрішній діаметр 50мм, внутрішня висота 74мм) з кришкою 14.Чашки Петрі (дно), діаметр 61мм, висота 9мм 15. Кришки для чашок Петрі 13 84549 16. Термостат (25°С±2°С) 17. Клейка стрічка 18. Дротяний пристрій для нарізання шматочків сиру 19. Аналізатор структури типу ТА-ХТ2 20. Рефрактометр 21. рН-метр 22. Секундомір 23. Комп'ютер з Windows 24.Принтер 25. Комп'ютерна програма для визначення ІРРА температури. Програмне забезпечення отримували від СРKеlсо. Буферний розчин №1 (+Са2+): Моногідрат цитрату калію, K3С6Н5О7 , Н2 О: 3,933г Тетрагідрат цитрату кальцію, Са3(С6Н5O7)2 , 4Н2О: 1,898г Бензоат натрію, C7H5NaO2: 1,000г Моногідрат лимонної кислоти, 25мл (приС6Н8О7, Н2О, 50% (мас/об.): близно) Розчиняли у вказаній послідовності у 900мл деіонізованої води, додавали лимонну кислоту при перемішуванні до тих пір, поки не розчинявся цитрат кальцію. Доводили значення рН до 3,4-3,5 за допомогою лимонної кислоти та кількісно переносили у вимірювальний стакан на 1000мл, який заповнювали до мітки деіонізованою водою. Буферний розчин №2 (-Са2+): Моногідрат цитрату калію, K3С6Н5О7 , Н2 О: 3,933г Бензоат натрію, C7H5NaO2: 1,000г Моногідрат лимонної кислоти, 18мл (приС6Н8О7, Н2О, 50% (мас/об.): близно) Розчиняли, як і буферний розчин №1. Розчин лимонної кислоти, 50% мас/об.: Моногідрат лимонної кислоти, С6Н8О7, Н2О: 500г Розчиняли лимонну кислоту в деіонізованій воді та наповнювали деіонізованою водою до загального об'єму 1000мл. Розчин пектину: Кипляча вода, деіонізована: 380мл Пектин (марка 150 USA-SAG): хг Відважували воду та повільно додавали пектин у високошвидкісний змішувач при швидкості 1. Після додання швидкість підвищували до швидкості 3 протягом 5 хвилин. Охолоджували розчин до кімнатної температури, відважували до 400г та перемішували у високошвидкісному змішувачі. Відважували 121г пектину у лабораторну мензурку на 250мл. Розрахунок хг пектину: (8,7 х 150) / (прийнятної марки USA-SAG) = хг Рецептура: Розчинні тверді речовини %: 65,0±0,5 рН: 3,0±0,05 Гель +Са2+: Буферний розчин №1: 135г Цукор: 385г Розчин пектину: 120г Розчин лимонної кислоти, 3мл (приблизна приблизно 50% (мас/об.): кількість) Загальна кількість, приблизно: 643г 14 Випаровування, приблизно: 43г Заключний вихід: 600г Gel -Ca2+: Буферний розчин №2: 135г Цукор: 385г Розчин пектину: 120г Розчин лимонної кислоти, 2,5мл (приблизна приблизно 50% (мас/об.): кількість) Загальна кількість, приблизно: 642,5г Випаровування, приблизно: 42,5г Заключний вихід: 600г Процедура: Визначення ІРРА температури (розроблено СР Kеlсо) та приготування розчину зразка, що містить кальцій, або в якому відсутній кальцій 1. Починали програму. Застосовували наступні параметри: Початкова температура: 95°С Заключна температура: 15°С Температурний градієнт: 1°С/хв. Введення найменування файлу 2. Наповнювали деіонізованою водою металевий контейнер та поміщали його у термостатично контрольовану водяну баню Haake D-8-G 3. Розміщували електрод порівняння у центрі контейнера та натискали START. Водяна баня підігрівалася до початкової температури. 4. Відважували буферний розчин у калібрований резервуар (діаметр 16см, внутрішня висота 7,5см). Додавали цукор та запускали секундомір. Нагрівали до кипіння при перемішуванні (500об./хв.). 5. Додавали розчин пектину з лабораторної скляної мензурки на 250мл (120г), зішкрібали (залишок у мензурці складає приблизно 1г) та продовжували кип'ятіння та перемішування. 6. Продовжували кип'ятіння протягом 1 хвилини. 7. Додавали підраховану кількістьрозчину лимонної кислоти. Продовжували нагрівання та перемішування протягом 30 секунд. 8. Відважували до 600г деіонізованої води або нагрівали до випарювання (На практиці можна додавати трохи більшу кількість води для того, щоб досягти коригування твердих розчинних речовин). 9. Припиняли нагрівання резервуару та перемішували при використанні ковша. Залишали на 20 секунд перед видаленням піни. 10. Наповнювали два контейнери для зразків (з кришками) для термостатично контрольованої водяної бані Haake D-8-G та поміщали сенсори у центр контейнерів. Активували зелену кнопку НАТИСНУТИ ДЛЯ ПРОДОВЖЕННЯ. Коли різниця температур встановлювалася на рівні менше, ніж 2°С, починали охолодження. На завершення комп'ютер буде підраховувати температуру желеутворення. Визначення міцності на розрив: 1. Наповнювали зразу ж після етапу 7 3 чашки Петрі (нижня частина) (діаметр 61мм, висота 9мм), усі оснащені поверхневою стрічкою. 2. Накривали чашки Петрі кришками для запобігання висушування гелю при стоянні. 15 84549 3. Залишали гелі на 18-24годин при температурі 25°С±2°С перед вимірюванням міцності на розрив. Розрив: 1. Видаляли поверхневу стрічку та зрізали верхівку гелю за допомогою дротяного пристрою для розрізання шматочків сиру на рівні країв чашки Петрі. 2. Вимірювали міцність на розрив на ТА-ХТ2 Розмір плунжера: 6мм Діаметр плунжера: 12,7мм Швидкість руху плунжера: 0,5мм/сек. 3. Представляли результати як середнє значення для трьох гелів, що містять Са2+ та для трьох гелів без Са 2+, відповідно (розрив +Са) та (розрив -Са). 4. Вимірювали вміст розчинних твердих речовин. Може вимірюватися у металевих контейнерах при ІРРА температурі. Розчинні тверді речовини мають складати 64,5-65,5%. В іншому випадку дослід необхідно повторити. 5. Вимірювали значення рН. Воно має складати 2,95-3,05. В іншому випадку дослід необхідно повторити з доведеною кількістю лимонної кислоти, див додаток. Примітка: Доведення, якщо значення рН виходить за межі інтервалу аналізу. Кількість лимонної кислоти в 1мл може бути підрахована згідно з наступними формулами, якщо склад пектину є відомим: х=рН в 1% розчині з кальцієм: Пектини лимону талайми: 50% розчин лимонної кислоти = 0,0094х2+0,8926х+0,2004 Пектини апельсинів: 50% розчин лимонної кислоти = 1,1364х2-6,7409х+12,775 без кальцію: Пектини лимону та лайми: 50% розчин лимонної кислоти = 0,0671х2+0,4573х+0,8023 Пектини апельсинів: 50% розчин лимонної кислоти = 2,2727х2-14,482х+25,551 Кількість лимонної кислоти є тільки приблизною. Значення рН заключного продукту визначає кількість лимонної кислоти, що додається. Формули для підрахунку кількості розчину 50%лимонної кислоти одержують шляхом регресії суттєвої кількості зразків. - Міцність на розрив та ІРРА температура при 60% SS для високомолекулярного пектину (швидкий комплект) Принцип Міцність на розрив вимірювали на аналізаторі структури (ТА-ХТ2) у синтетичному желе при 60% SS та рН 3,0. Міцність на розрив вимірювали при вмісті кальцію 0 частинок на мільйон Са2+(розрив Са2+) та 90 частинок на мільйон (розрив + Са2+). Апаратура: 1. Ваги (максимальне навантаження 3-6кг) 2. Скляні лабораторні мензурки (1000мл), 2 штуки 3. Мірна колба (100мл), 2 штуки 4. Магнітна мішалка 5. Високошвидкісний змішувач 6. Електрична плитка, діаметр 15см, 1500В 7. Резервуар з корозійностійкої сталі, 1,5л 16 8. Ківш 9. Мі шалка (500об./хв.) 10. Вісь мішалки (НЕТО, пункт №000240, креслення №0004259) 11.Піпетка 12. Термостатично контрольована водяна баня Haake D-8-G 13. Стальні контейнери для зразків (внутрішній діаметр 50мм, внутрішня висота 74мм) з кришками 14. Чашки Петрі (нижня частина), діаметр: 61мм, висота 9мм 15. Кришки для чашок Петрі 16. Термостат (25°С±2°С) 17. Клейка стрічка 18. Дротяний пристрій для нарізання шматочків сиру 19. Аналізатор структури типу ТА-ХТ2 20. Рефрактометр 21. рН-метр 22. Секундомір 23. Комп'ютер з Windows 24. Принтер 25. Комп'ютерна програма для визначення ІРРА температури. Програмне забезпечення отримували від СРKеlсо. Буферний розчин №1 (+Са2+): Моногідрат цитрату калію, K3С6Н5О7 : Н2 О: 3,933г Тетрагідрат цитрату кальцію, Са3(С6Н5O7)2 , 4Н2О: 1,898г Бензоат натрію, C7H5NaO2: 1,000г Моногідрат лимонної кислоти, 25мл (приблизС6Н8О7, Н2О, 50% (мас/об.): но) Розчиняли компоненти у вказаній послідовності у 900мл деіонізованої води та кількісно переносили у вимірювальний мензурку на 1000мл, яку заповнювали до мітки деіонізованою водою. Значення рН розчину має бути 3,4-3,5. Буферний розчин №2 (-Са2+): Моногідрат цитрату калію, K3С6Н5О7 , Н2 О: 3,933г Бензоат натрію, C7H5NaO2: 1,000г Моногідрат лимонної кислоти, 18мл (приблизС6Н8О7, Н2О, 50% (мас/об.): но) Розчиняли так, як і буферний розчин №1. Розчинлимонної кислоти, 50% мас/об.: Моногідрат лимонної кислоти, С6Н8О7, Н2О: 500г Розчиняли лимонну кислоту в деіонізованій воді та доливали деіонізованою водою до загального об'єму 1000мл. Розчин пектину: Кипляча вода, деіонізована: 380мл Пектин (марка 150 USA-SAG): хг Розчиняли пектин у високошвидкісному змішувачі протягом 5 хвилин. Охолоджували розчин до кімнатної температури, відважували до 400г та перемішували у високошвидкісному змішувачі. Відважували 121г розчину пектину у лабораторну мензурку на 250мл. Розрахунок хг пектину: (8,7х150) / (прийнятної марки USA-SAG) = хг Рецептура: Розчинні тверді речовини %: 60,0±0,5 рН: 3,0±0,05 17 84549 Гель +Са2+: Буферний розчин №1: 135г Цукор: 355г Деіонізована вода 30г Розчин пектину: 120г Розчин лимонної кислоти, 3мл (приблизна приблизно 50% (мас/об.): кількість) Загальна кількість, приблизно: 643г Випаровування, приблизно: 43г Заключний вихід: 600г Gel -Ca2+: Буферний розчин №2: 135г Цукор: 355г Деіонізована вода 30г Розчин пектину: 120г Розчин лимонної кислоти, 2,5мл (приблизна приблизно 50% (мас/об.): кількість) Загальна кількість, приблизно: 642,5г Випаровування, приблизно: 42,5г Заключний вихід: 600г Процедура: Визначення ІРРА температури, що представляє собою температуру загуснення гелю, виготовленого у відповідності з зазначеною вище композицією, та приготування розчину зразка, що містить кальцій, або в якому відсутній кальцій 1. Починали програму. Застосовували наступні параметри: Початкова температура: 95°С Заключна температура: 15°С Температурний градієнт: 1°С/хв. Введення найменування файлу 2. Наповнювали деіонізованою водою металевий контейнер та поміщали його у термостатично контрольовану водяну баню Haake D-8-G 3. Розміщували електрод порівняння у центрі контейнера та натискали START. Водяна баня підігрівалася до початкової температури. 4. Відважували буферний розчин у калібрований резервуар (діаметр 16см, внутрішня висота 7,5см). Додавали цукор та запускали секундомір. Нагрівали до кипіння при перемішуванні (500об./хв.). 5. Додавали розчин пектину з лабораторної скляної мензурки на 250мл (120г) та зішкрібали залишок (залишок у мензурці складає приблизно 1г) та продовжували кип'ятіння та перемішування. 6. Продовжували кип'ятіння протягом 1 хвилини. 7. Додавали підраховану кількість розчину лимонної кислоти. Продовжували нагрівання та перемішування протягом 30 секунд 8. Відважували до 600г деіонізованої води або нагрівали до випарювання (На практиці можна додавати трохи більшу кількість води для того, щоб досягти коригування розчинних твердих речовин). 9. Припиняли нагрівання резервуару та перемішували при використанні ковша. Залишали на 20 секунд перед видаленням піни. 10. Наповнювали два контейнери для зразків (з кришками) для термостатично контрольованої водяної бані Haake D-8-G та поміщали сенсори у 18 центр контейнерів. Активували зелену кнопку НАТИСНУТИ ДЛЯ ПРОДОВЖЕННЯ. Коли різниця температур встановлювалася на рівні менше, ніж 2°С, починали охолодження. На завершення комп'ютер буде підраховувати температуру желеутворення. Визначення міцності на розрив: 1. Наповнювали зразу ж після етапу 7 3 чашки Петрі (нижня частина) (діаметр 61мм, висота 9мм), усі оснащені поверхневою стрічкою. 2. Накривали чашки Петрі кришками для запобігання висушування гелю при стоянні. 3. Залишали гелі на 18-24годин при температурі 25°С±2°С перед вимірювання міцності на розрив. Розрив: 1. Видаляли поверхневу стрічку та зрізали верхівку гелю за допомогою дротяного пристрою для розрізання шматочків сиру на рівні країв чашки Петрі. 2. Вимірювали міцність на розрив на ТА-ХТ2 Розмір плунжера: 6мм Діаметр плунжера: 12,7мм Швидкість руху плунжера: 0,5мм/сек. 3. Представляли результати як середнє значення для трьох гелів, що містять Са2+, та для трьох гелів без Са 2+, відповідно (розрив +Са) та (розрив -Са). 4. Вимірювали вміст розчинних твердих речовин. Може вимірюватися у металевих контейнерах при ІРРА температурі. Розчинні тверді речовини мають складати 59,5-60,5%. В іншому випадку дослід необхідно повторити. 5. Вимірювали значення рН. Воно має складати 2,95-3,05. В іншому випадку дослід необхідно повторити з доведеною кількістю лимонної кислоти, див додаток. Примітка: Доведення значення рН, якщо воно виходить за межі інтервалу аналізу. Кількість лимонної кислоти в 1мл може бути підрахована згідно з наступними формулами, якщо склад пектину є відомим: х=рН в 1% розчині З кальцієм: Пектини лимону та лайми: 50% розчин лимонної кислоти = 0,0094х2+0,8926х+0,2004 Пектини апельсинів: 50% розчин лимонної кислоти = 1,1364х2-6,7409х+12,775 Без кальцію: Пектини лимону та лайми: 50% розчин лимонної кислоти = 0,0671х2+0,4573х+0,8023 Пектини апельсинів: 50% розчин лимонної кислоти = 2,2727х2-14,482х+25,551 Кількість лимонної кислоти є тільки приблизною. Значення рН заключного продукту визначає кількість лимонної кислоти, що додається. Формули для підрахунку кількості розчину 50% лимонної кислоти одержують шляхом регресії суттєвої кількості зразків. - Визначення ступеня USA SAG пектину вищого естеру Принцип: Спосіб визначення ступеня USA SAG представляє собою спосіб, який безпосередньо виражає здатність пектину до зв'язування цукру. Спосіб 19 84549 передбачає одержання гелю, що містить 65% розчинних твердих речовин при рН 2,2-2,4, такий гель має значення розтікання 23,5%. Спосіб вимагає виготовлення ряду гелів, що містять різні концентрації пектину. Для гелю, який відповідає цим вимогам, підраховують співвідношення між пектином та цукром. Якщо це співвідношення складає 1:150, то пектин має значення 150 USA SAG. Апаратура: 1. Аналітичні ваги 2. Лабораторні ваги (максимальне навантаження 3-5кг, точність 0,2г) 3. Корозійностійкий резервуар 1,5л, діаметр 15см 4. Електрична плитка діаметром - 15см , 1500В 5. Двигун змішувача 500-1000об./хв. 6. Вісь змішувача (НЕТО, стаття №000240, креслення №0004259) 7. Лабораторна мензурка (на 1000мл та 150мл) 8. Шпатель 9. Секундомір 10. Термометр, 100°С 11. рН-метр 12. SAG-склянки та клейка стрічка 13. Ріджеліметр 14. Дротяний пристрій для розрізування шматочків сиру 15. Рефрактометр 16. Термостат Хімічні реактиви: Цукор Винна кислота (488г на один літр розчину) Деіонізована вода Приготування гелю 1. Відважували у лабораторну мензурку на 1000мл 650/(650-х)г цукру, (х = передбачувана твердість пектину). 2. Переносили 20-30г зваженого цукру у суху мензурку на 150мл та додавали зважений зразок пектину (вагу пектину для використання у гелі виражали як: 650г/уявнийградус). 3. Ретельно перемішували пектин та цукор у мензурці шпателем. 4. Виливали 410мл деіонізованої води / дистильованої води у калібрований резервуар з корозійностійкої сталі та поміщали в нього вісь змішувача. Виливали суміш пектин/цукор у воду - зразу ж - продовжуючи перемішування при 1000об./хв. Продовжували перемішування протягом двох хвилин. (Важливо якомога швидше занурити розчин пектин/цукор у воду та перенести будь-які слідові кількості пектину/цукру у маленькій мензурці до резервуару). 5. Через 2 хвилини поміщали резервуар на попередньо нагріту електричну плитку та перемішували протягом 500об./хв. 6. Коли вміст було повністю перемішано, додавали цукор, що залишився, та продовжували нагрівання та перемішування до тих пір, поки цу 20 кор не розчинявся повністю та до тих пір, поки нетто вага партії желе не досягала 1015г. 7. Електрична плитка встановлювалася так, щоб загальний час нагрівання для гелю складав 58 хвилин (повне завантаження, 1500В). 8. Після зважування 1015г серії на лабораторних вагах залишали її на столі на одну хвилину. Потім нахиляли резервуар так, щоб вміст трохи не переливався через край та швидко знімали піну. Поміщали термометр та продовжували обережне перемішування до тих пір, поки температура не встановлювалася точно на рівні 95°С. 9. Швидко виливали зразок у два попередньо приготовлені склянки SAG, кожна з яких містила 1,75-2,25мл розчину винної кислоти та була оснащена клейкою стрічкою, що дозволяє заповнювати склянки на 1см вище країв. 10. Через 15 хвилин, накривали склянки кришками, та коли температура досягала 30-35°С, поміщали у склянки в термостат при температурі 25±3°С протягом 20-24годин. Вимірювання: 1. Через 20-24годин стояння гелів знімали кришки зі склянок та видаляли стрічку. При використанні дротяного пристрою для нарізання шматочків сиру зрізали верхній шар та відкидали. 2. Потім обережно перевертали гель та видаляли його у перевернутому положенні на поверхню скляної пластини, оснащеної ріджеліметром. 3. Запускали секундомір, як тільки гель опинявся на скляній поверхні. Якщо гель трохи нахилявся в одну сторону, то це звичайно коригували обережним нахилом скляної пластини для вирівнювання. 4. Ставили планшет та гель на основу ріджеліметра так, щоб гель опинявся у центрі під гвинтом мікрометра, який повинен потім опускали до поверхні гелю. 5. Через дві хвилини після запуску секундоміра приводили точку гвинта мікрометра у контакт з поверхнею гелю та реєстрували значення ріджеліметра з точністю до 0,1. 6. Вимірювали рН, якщо SAG гель був обвислим або нетиповим при візуальному огляді або обробці. Значення рН має бути від 2,2 до 2,4. В іншому випадку зразок має бути досліджений повторно. Підрахунок значення градусу желювання пектину: 1. Використовуючи калібрувальну таблицю ріджеліметру, перетворювали дані зчитування ріджеліметру на фактор 1 (див. Фіг.1). 2. Використовуючи коригувальну таблицю для розчинних твердих речовин, виміряні тверді розчинні речовини перетворювали на фактор 2 (див.Фіг.2). 3. При множенні уявного значення градусу желювання, одержаного у досліді, на фактори поправки, одержували істинне значення градусу: - Уявне значення х Фактор 1 х Фактор 2 = істинне значення 21 84549 Фіг.1: Калібрувальна таблиця ріджеліметру Значення SAG, що вимірюється ріджеліметром 19,0 19,1 19,2 19,3 19,4 19,5 19,6 19,7 19,8 19,9 20,0 20,1 20,2 20,3 20,4 20,5 20,6 20,7 20,8 20,9 21,0 21,1 21,2 21,3 21,4 21,5 21,6 21,7 21,8 21,9 22,0 22,1 22,2 22,3 22,4 22,5 22,6 22,7 22,8 22,9 23,0 23,1 23,2 23,3 23,4 23,5 23,6 23,7 23,8 23,9 24,0 24,1 24,2 24,3 24,4 24,5 24,6 24,7 24,8 24,9 Фактор 1 1,200 1,195 1,190 1,186 1,182 1,177 1,173 1,168 1,163 1,158 1,155 1,150 1,146 1,142 1,137 1,133 1,128 1,124 1,120 1,115 1,110 1,107 1,102 1,097 1,093 1,088 1,084 1,080 1,076 1,072 1,067 1,062 1,057 1,054 1,048 1,044 1,040 1,035 1,031 1,027 1,022 1,018 1,013 1,009 1,005 1,000 0,997 0,992 0,987 0,983 0,978 0,974 0,969 0,965 0,960 0,957 0,953 0,948 0,944 0,940 22 25,0 25,1 25,2 25,3 25,4 25,5 25,6 25,7 25,8 25,9 26,0 26,1 26,2 26,3 26,4 26,5 26,6 26,7 26,8 26,9 27,0 27,1 27,2 27,3 27,4 27,5 27,6 27,7 27,8 27,9 0,936 0,933 0,928 0,925 0,921 0,917 0,913 0,910 0,906 0,902 0,898 0,895 0,892 0,888 0,885 0,881 0,878 0,875 0,872 0,868 0,864 0,862 0,859 0,856 0,853 0,850 0,847 0,844 0,842 0,838 Кореляційні значення, підраховані для „обмінного" SAG аналізу Процент SS 64,0 64,1 64,2 64,3 64,4 64,5 64,6 64,7 64,8 64,9 65,0 65,1 65,2 65,3 65,4 65,5 65,6 65,7 65,8 65,9 66,0 66,1 66,2 Фактор коригування 1,034 1,031 1,028 1,024 1,021 1,018 1,015 1,012 1,008 1,004 1,000 0,997 0,993 0,990 0,987 0,984 0,980 0,975 0,970 0,967 0,964 0,960 0,957 Фіг.2: Кореляційні значення - Визначення молекулярної ваги пектину Принцип: Молекулярну вагу оцінювали шляхом вимірювання відносної в'язкості 0,1%-ного розчину пектину при використанні Na-гексаметафосфату. 23 84549 Апаратура: 1. Віскозиметр Вітега-Оствальда або подібний до нього (мінімально два) з інтервалом часу витікання води від 100 до 150 секунд (25°С). 2. Світлопроникна термостатична водяна баня, 25,0°С±0,3°С. 3.Цифровий секундомір Реагенти: 1. Розчин Na-гексаметафосфату (a) 20г Na-гексаметафосфату розчиняли в 1800мл іонообмінної деаерованої (кип'яченої) води. (b) Значення рН доводили до 4,50±0,05 за допомогою 1М НСІ (c) Розчин розводили іонообмінною деаерованою (кип'яченою) водою до 2000мл Процедура: 1. Використовувані віскозиметри повинні бути очищені так, як вказано у розділі: Очистка/експлуатація віскозиметрів. 2. Вимірювали час витікання гексаметафосфату (розділ: вимірювання часу витікання) на використовуваних віскозиметрах для кожного моменту часу, при цьому новий розчин гексаметафосфату готували для кожного нового робочого дня, коли проводили вимірювання для розчинів пектину. Безпосередньо перед вимірюванням необхідну кількість розчину гексаметафосфату фільтр ували через скляний фільтр #3. 3. Систему зразка пектину для визначення молекулярної маси готували так, як описано нижче: a) Проводили кислотне промивання пектину, як описано у способі для визначення AGA та DE (GENU контрольний спосіб №378). b) Приблизно 90г розчину гексаметафосфату відважували у калібрований резервуар з магнітною мішалкою. c) Поступово додавали при перемішуванні 0,1000г промитого кислотою пектину. d) Нагрівали розчин до температури 70°С при перемішуванні. Проводили перемішування до тих пір, поки пектин повністю не розчинявся. e) Охолоджували розчин до температури 25°С. f) Доливали розчин до 100,0г розчином гексаметафосфату. g) Фільтрували через скляний фільтр #3. 4. Для кожного визначення молекулярної ваги вимірювали час витікання (розділ: Вимірювання часу витікання) для розчину пектин/гексаметафосфат на двох різних віскозиметрах. 5. Обчислювали молекулярну масу (розділ: Вимірювання) окремо для кожного віскозиметру, використовуючи останній виміряний час витікання для розчину гексаметафосфату на даному віскозиметрі. 6. Якщо різниця між двома підрахованими молекулярними масами буде меншою, ніж 3500, то підраховували середнє значення. Округлювали значення до найближчого числа, кратного 1000, це може бути результатом способу. 7. Якщо різниця між двома підрахованими молекулярними масами буде 3500 або більше, то віскозиметр необхідно очистити та провести по 24 вторне вимірювання часу витікання для розчину гексаметафосфату. Вимірювання часу витікання: 1. Двічі промивали віскозиметр зі зразком. 2. Виливали 5,00мл зразка у віскозиметр та поміщали його на термостатичну водяну баню при температурі 25,0°С±0,3°С за, принаймні, 15 хвилин перед проведенням вимірювання. 3. Час вимірювали при двох швидкостях вимірювання. Якщо різниця між одержаними значеннями часу більша, ніж х секунд, то вимірювання повторювали до тих пір, поки не одержували два послідовні вимірювання, які відрізняються не більше, ніж на х секунд, - х = 0,2 секунди при вимірюванні розчину гексаметафосфату - х = 0,4 секунди при вимірюванні зразків 4. Час витікання, який необхідний для подальшого підрахунку, представляє собою середнє значення згаданих вище двох або трьох ідентичних або майже ідентичних результатів вимірювання. Очищення/експлуатація віскозиметрів: 1. Після закінчення роботи: промивали один раз за допомогою іонообмінної води а потім один раз за допомогою 1М НСІ. 2. Вимочування між двома робочими днями: 1М НСІ. 3. Перед вимірюванням у новий робочий день: двічі промивали за допомогою іонообмінної (недеаерованої (кип'яченої")) води. 4. Засорювання: обережно прочищали за допомогою тонкого мідного дроту. Підрахунок: Відносну густин у підраховували як описано нижче: nr={t0-(K/t0)}/{th-(K/t h)}, де t0 та th представляють собою час витікання для розчину пектину та розчину гексаметафосфату, відповідно. Параметр K з достатньою точністю може фіксува тися при значенні 107сек 2 при використанні віскозиметру Вітіга-Оствальда. В іншому випадку значення K може бути підраховане як описано нижче: K={Q´t v2}/{Q+(0,226´L´t v)}, де Q = об'єм віскозиметра у см 3, L = довжина капілярної трубки у см, a tv = час витікання для води у секунда х. Молекулярну вагу, Mw та кількість пектину підраховували, як описано нижче: Mw={(nr1/p-1)´P}/k´C, де значення Р фіксують при 6, a k при 4,7´10-5 мол ´ г-1; при цьому С представляє собою вагове значення пектину у системі зразка, тобто, 0,1% з введеними цифровими значеннями, при цьому одержували: М=1,277×106 (nг 1/6-1)г/мол. Література: Povl E. Christensen: Methods of Grading Pectin in Relation to the Molecular Weight (Intrinsic Viscosity) of Pectin. Food Research, vol. 19, стор. 163-171 (1954). Christian J.B. Smit тa Edwin F. Bryant: Properties of Pectin Fractions Separated on Diethylaminoethyl 25 84549 cellulose Columns. Journal of Food Science, vol. 32, стор. 197-199 (1967) - Визначення ступеня естерифікації (DE) та галактуронової кислоти (GA) у неамідному пектині Принцип: Цей спосіб відноситься до визначення % DE та % GA у пектині, що не містить аміду та ацетатестеру Апаратура: 1. Аналітичні ваги 2. Скляна мензурка, 250мл, 5 штук 3. Лабораторна мензурка, 100мл 4. Вакуумний насос 5. Колба для відстоювання 6. Скляний фільтр №1 (воронка Бюхнера та фільтрувальний папір) 7. Секундомір 8. Пробірка для досліду 9. Висушувальна камера при температурі 105°С 10. Камера для висушування 11. Магнітний мішалка та магніт 12. Бюретка (10мл, точність ±0,05мл) 13. Піпетки (20мл: 2 штуки, 10мл: 1 штука) 14. рН-метр/автобюретка або фенолфталеїн Хімічні реагенти: 1. Вода, що не містить діоксиду вуглецю (деіонізована вода) 2. Ізопропанол (ІРА), 60% та 100 % 3. Соляна кислота (НСІ), 0,5N, та така, що димить, 37% 4. Гідроксид натрію (NaOH, 0,1N (відкоригована до чотирьох децималів, наприклад, 0,1002), 0,5N 5. Нітрат срібла (AgNO3), 0,1N 6.Азотна кислота (НNО3), 3N 7. Індикатор, фенолфталеїн, 0,1% Процедура - Визначення % DE та % GA (Кислий спирт: 100мл 60% ІРА + 5мл НСІ, що димить, 37%): 1. Відважували 2,0000г пектину у скляну мензурку на 250мл. 2. Додавали 100мл кислого спирту та перемішували на магнітній мішалці протягом 10 хвилин. 3. Фільтрували через сухий зважений скляний фільтр. 4. Промивали повністю за допомогою 6´15мл кислого спирту. 5. Промивали 60% ІРА, до ти х пір, поки фільтрат не ставав вільним від хлору (приблизно 500мл). 6. Промивали 20мл 100% ІРА. 7. Висушували зразок протягом 2,5годин при температурі 105°С. 8. Зважували тигель після висушування та охолоджували у сушильній шафі. 9. Точно відважували 0,4000г зразка у скляну мензурку на 250мл. 10. Відважували два зразки для подвійного визначення. Розходження між двома визначеннями має бути максимально 1,5% в абсолютних величинах. Якщо розходження перевищує 1,5% дослід потрібно повторити. 11. Зважували пектин з приблизно 2мл 100 % ІРА та додавали приблизно 100мл деіонізованої 26 води, вільної від діоксиду вуглецю при перемішуванні на магнітній мішалці. *(Хлоридний дослід: Переносили приблизно 10мл фільтрату у пробірку для дослідження, додавали приблизно 3мл 3N HNO3, та додавали кілька крапель AgNO3. Фільтрат буде вільним від хлориду, якщо розчин є прозорим. У випадку, якщо це не так, то необхідно провести осадження за допомогою хлориду срібла). Зразок зараз готовий для титрування або при використанні індикатора, або при використанні рНметра/автобюретки. Процедура - Визначення тільки % DE (Кислий спирт: 100мл 60% ІРА + 5мл НСІ, що димить, 37%): 1. Відважували 2,00г пектину у скляну мензурку на 250мл. 2. Додавали 100мл кислого спирту та перемішували на магнітній мішалці протягом 10 хвилин. 3. Фільтрували через воронку Бюхнера з фільтрувальним папером. 4. Промивали воронку за допомогою 90мл кислого спирту 5. Промивали за допомогою приблизно 1000мл 60% ІРА. 6. Промивали за допомогою приблизно 30мл 100% ІРА. 7. Висушували зразок протягом приблизно 15 хвилин на воронці Бюхнера з вакуумним висушуванням. 8. Відважували приблизно 0,40г зразка у скляну мензурку на 250мл. 9. Відважували два зразки для подвійного визначення. Розходження між двома визначеннями має бути максимально 1,5% в абсолютних величинах. Якщо розходження перевищує 1,5%, то дослід потрібно повторити. 10. Зважували пектин з приблизно 2мл 100 % ІРА та додавали приблизно 100мл деіонізованої води на магнітній мішалці. Зразок зараз готовий для титрування або при використанні індикатора, або при використанні рНметра/автобюретки. Примітка: Дуже важливо, щоб зразки з % DE