Изучение процесса получения фенольных веществ из облепихового шрота с помощью ферментативного гидролиза и проектирование на его основе технологического участка производства
Введение
Актуальность
В последние годы наблюдается тенденция использования натурального сырья, в том числе для производства растительных экстрактов. Экстракты, извлекаемые из растительного сырья, в частности из лекарственных растений, нашли широкое применение не только в пищевой, фармацевтической, но и в косметической и парфюмерной промышленности. Основная задача переработки растительного сырья состоит в том, чтобы увеличить степень извлечения целевых компонентов и сохранить максимально большее количество биологически активных веществ растений [1].
К такому сырью можно отнести, например, облепиховый шрот, в котором содержится большое количество биологически активных веществ (витамины, д-каротин, богатый групповой состав липидов, полиненасыщенные жирные кислоты, флавоноиды [2] и др.), но он используется в пищевой промышленности малоэффективно. В большой степени это связано с тем, что в нем велика неусвояемая доля продукта (более 50%), в том числе и вещества, формирующие полно
Содержание
Введение 7
1 Химический состав облепихового шрота и способы получения фенольных веществ 11
1.1 Полифенолы облепихового шрота 16
1.1.1 Изорамнетин 17
1.1.2 Кемпферол 18
1.1.3 Кверцетин 20
1.1.4 Рутин 21
1.2 Биологическая активность полифенолов облепихового шрота 22
1.3 Физико-химические свойства полифенолов 26
1.4 Получение фенольных веществ 27
1.4.1 Предварительный гидролиз полисахаридов облепихового шрота 27
1.4.2 Экстракция с использованием органических растворителей 29
1.4.3 Экстракция с использованием вводных растворителей 31
1.4.4 Суперкритическая жидкостная экстракция 33
2 Материалы и методы анализа 36
2.1 Материалы исследования 36
2.2 Ферментативный гидролиз полисахаридов облепихового шрота 36
1.2.1 Подбор ферментных перапатов и их разведения 37
1.2.2 Приготовление растворов для метода Бертрана 38
1.2.3 Определение редуцирующих сахаров по методу Бертрана 39
1.2.4 Контрольный опыт определения сахаров по методу Бертрана 41
1.2.5 Пригтовление калибровочных растворов для метода Фолина- Чокальтеу 42
1.2.6 Определение суммы полифенолов по методу Фолина-Чокальтеу 42
2.3 Техника безопастности при работе в химической лаборатории 43
2.3.1 Общие положения 44
2.3.2 Меры предосторожности при работе со стеклянной посудой 45
2.3.3 Меры предосторожности при работе с электроприборами 46
2.3.4 Первая медицинская помощь 47
3 Обсуждение результатов исследования и разработка технологического участка производства 48
3.1 Результаты ферментативного гидролиза облепихового шрота 48
3.2 Описание аппаратурно-технологической схемы для извлечения полифенолов 52
Заключение 64
Библиографический список 65
Приложение А 74
Библиографический список
1. Цапалова И. Э. Экспертиза дикорастущих плодов, ягод и травянистых растений / [И. Э. Цапалова, М. Д. Губина, О. В. Голуб, В. М. Поздняковский]; под ред. В. М. Позднякова. М.: Сибирское университетское издательство, 2005. 211 с. ISBN 978-5-16-011986-1.
2. Онина, С. А., Григорьева, А. П. Физико-химический анализ флавоноидов растительного сырья // Национальная ассоциация ученых: науч.-техн. журн.: электр. версия. 2016. № 10-2 (26). С. 84–85. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_28163784_64127938.pdf. Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
3. Леонова М. В., Климочкин Ю. Н. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья. Самара: Самар. гос. техн. ун-т., 2012. 118 с. ISBN5-7964-0707-4.
4. Османьян Р. Г. Продукты переработки плодов облепихи и сохранение в них БАВ при хранении // реф. Журн. (Пищевая и перерабатывающая промышленность; сер. 11). 2010. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=13455970.
5. Химический состав облепихового шрота / Т.Ф. Чиркина, А.М. Золотарева, Н.Д. Гончикова, Л. В. Карпенко // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология: науч. журн. 1994. № 1 – 2. URT: https://elibrary.ru/download/elibrary_19032389_88082253.pdf.
6. Штрыкова, В. В. Получение биологически активных веществ из растительного сырья: учеб. пособие. Томск: ТПУ, 2010. 52 с. ISBN 978‐5‐4013‐1510‐2.
7. Шиповская, А.Б. Методы выделения и физико-химические свойства природных полисахаридов: учеб. пособие. Саратов: СГУ, 2015. 64 с. ISBN 978-5-91818-071-6.
8. Марина, Н. В., Новоселова, Г. Н., Шавнин, С. А. Продукты повышенной биологической ценности из нетрадиционного растительного сырья // Известия Самарского научного центра Российской академии наук.:
науч.-техн. журн.: электр. версия. № 1 (8). URL: http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2010/2010_1_2079_2082.pdf (дата обращения: 11.04.2023).
9. Никулина, Е. О., Иванова, Г. В., Кольман, Г. В. Облепиховый шрот как функциональный ингредиент для создания продуктов функционального назначения // Вестник: науч.-техн. журн.: электр. версия. 2015. № 10. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/oblepihovyy-shrot-kak-funktsionalnyy-ingredient-dlya-sozdaniya-produktov-funktsionalnogo-naznacheniya/viewer (дата обращения: 11.04.2023).
10. Эффективное использование облепихового шрота / М. П. Щетинин, О. В. Кольтюгина, Г. А. Лоскутова, И. М. Дубинец, О. Н. Безрукавая // Хранение и переработка сельхозсырья: науч.-техн. журн. 2008. № 11. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=11757316.
11. Касьянов, Г. И., Кизми, И. Е., Холодцов, М. А. Применение пряно-ароматических и лекарственных растений в пищевой промышленности // Пищевая Промышленность: науч.-техн. журн. 2000. № 11. URL: https://catalog.belstu.by/catalog/articles/doc/7357 (дата обращения: 28.04.2023).
12. Жданов Ю. А., Дорофеенко Г. Н., Богданова Г. Б. Практикум по химии углеводов. М.: Росвузиздат, 1963. 120 с.
13. Углеводный состав шрота из облепихи крушиновидной и получение облепихового масла из шрота семян / К. Турдумамбетов, К. Т. Шалпыков, Э. Э. Эрназарова, Р. А. Гончарова, Ж. Джорупбекова, Г. А. Бакирова, М. Т. Бабаназарова // Известия национальной академии наук кыргызской республики: науч.-техн. журн. 2017. № 1. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_29155584_82307565.pdf.
14. Фарзалиев, Э. Б., Голубев, В. Н., Цыганов, Т. Б. Исследование и идентификация пектиновых веществ
Гидролиз полисахаридов – наиболее распространенный процесс, протекающий в пищевых продуктах при тепловой и холодильной обработке, а также при хранении картофеля, плодов и овощей в замороженном и охлажденном состоянии.
Полисахариды при нагревании в присутствии ферментов подвергаются гидролизу с образованием низкомолекулярных соединений, принимающих участие в обменных процессах.
Из высокомолекулярных соединений существенным изменениям подвергаются крахмал и пектиновые вещества.
Этот гидролиз происходит под действием ферментов целлюлолитического, гемицеллюлазного и пектолитического комплекса [41]. Используется в пищевой технологии для более полной переработки сырья и улучшения качества продукции.
Например, гидролиз некрахмалистых полисахаридов (пентозанов и др.) при солодора