Динамика пектиновых веществ при холодильном хранении фиников

Опубликовано 14 Мар 2012. Автор:

А. Лаллуш, В. С. Колодязная
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, г. Санкт-Петербург

В процессе хранения плодово-ягодной продукции в охлажденном и замороженном состоянии существенным изменениям подвергаются полисахариды и, прежде всего, пектиновые вещества, которые влияют на структуру растительной ткани.

Пектиновые вещества представляют собой полимерные соединения с молекулярной массой от 10 до нескольких сотен тысяч и состоят в основном из остатков D-галактуроновой кислоты, связанных α-1-4-гликозидной связью. Наибольшее количество пектиновых веществ находится в плодах и корне­плодах. Они представляют собой группу высокомолекулярных полисахаридов, которые входят в состав клеточных стенок и межклеточных образований плодов совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином. Протопектины входят в состав первичной клеточной стенки и межклеточного вещества, а растворимые пектиновые вещества содержатся в клеточном соке [1, 2, 3].

В растениях пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина, связанного с арабинозой или ксилозой клеточной стенки. Протопектин переходит в растворимый пектин либо при кислотном гидролизе, либо под действием фермента протопектиназы. Пектином, согласно междуна­родной номенклатуре, называют водорастворимое вещество, свободное от целлюлозы и состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. При созревании и хранении плодов нерастворимые формы пектиновых веществ переходят в растворимые. С этим явлением связано размягчение плодов.

В растительных продуктах от содержания пектиновых веществ и соотношение протопектина и пектина зависят гидрофильные свойства тканей, обуславливающие устойчивость продукта к действию отрицательных температур.

В отечественной и иностранной литературе отсутствует научная информация о влиянии низких положительных и отрицательных температур на изменения пектиновых веществ при хранении фиников.

Цель работы — исследовать динамику пектиновых веществ в финиках при различных температурах хранения.

Объектом исследования выбран сорт фиников Деглет-Нур, выращенный в Алжире, урожай 2010 г.

Содержание пектиновых веществ в финиках определяли в соответствии с методикой, основанной на реакции галактуроновой кислоты с карбазолом. Исследованы три фракции:

1 — водорастворимая (соль пектиновой кислоты — пектин);
2 — фракция промежуточной растворимости (солянокислая — уксусно кислая фракция, пектиновая кислота);
3 — нерастворимая в воде (протопектин) [4].

Измерения проводили в трехкратной повторности, данные обрабатывали методами математиче­ской статистики с нахождением доверительного интервала при вероятности 0,95 с использованием компьютерных программ.

На рис. 1 и 2 показано изменение содержания суммы пектиновых веществ, протопектина, пектина и пектиновой кислоты в процессе хранения фиников при температурах +4 Cи −18 C.

Как следует из рис. 1, сумма пектиновых веществ уменьшается, при этом промежуточные во­дорастворимые фракции увеличиваются, а протопектин, водонерастворимая фракция уменьшается. Это связано с тем, что протопектин под действием протопектиназы гидролизуется с образованием промежуточных соединений (пектина, пектиновых и пектовых кислот), а также конечных продуктов (D-галактуроновой кислоты, арабинозы и ксилозы). В результате этих реакций количество пектина увеличивается. Следует отметить, что в процессе хранения фиников при температуре +4 C происходит гидролиз и пектина с участием ферментов пектиназы и полигалагтуроназы. Однако, скорость гидролиза пектина ниже, чем скорость этого процесса для протопектина, поэтому количество его увеличивается.

Рассчитаны константы скорости реакции гидролиза протопектина и пектина, соответственно рав­ные 0,324 и 0,043 мес−1. Следовательно, скорость гидролиза протопектина в 7,5 раз превышает скорость этого процесса для пектина.

Из рис. 2 следует, что в процессе хранения фиников при −18C сумма пектиновых веществ и про­топектина незначительно уменьшается, количество пектина не изменяется, а фракция промежуточной растворимости увеличивается. Поскольку финики исследуемого сорта отличаются высоким содержа­нием моно-ди и полисахаридов (более 70 %), низкой влажностью (23–25 %) и повышенной долей связанной влаги они имеют низкую криоскопическую температуру и не замораживаются при −18C. В связи с этим, биохимические процессы в растительной ткане протекают, но скорость их, очевидно, значительно ниже, чем при хранении в условиях повышенной температуры. Так, константа скорости гидролиза протопектина составляет 0,044 мес1 .

Таким образом, на основании проведенных исследований установлены зависимости изменения различных фракций пектиновых веществ от продолжительности хранения фиников сорта Деглет-Нур при температурах +4 и −18C. Расчитаны константы скорости реакции гидролиза (первого порядка) протопектина и пектина. Показано, что протопектин фиников гидролизуется в процессе хранения как при положительной, так и при отрицательной температуре, а пектин — только при положительной.

Список литературы

  1. Щербаков В. Г. и др. Биохимия. — СПб.: ГИОРД, 2003. — 440 с.
  2. Benchabane A., Kechida F., Bellal M. M. Caracterisation des substances pectiques et evaluation des autres composes parietaux au cours de la maturation de deux varietes de datte d’Algerie. Annales de l’Institut National Agronomique, 21, 33–39 (2000).
  3. Benchabane A., Abbeddou S., Bellal M. M., Thibault J. F. Evolution des pectines et des activites polygalacturonases au cours de la maturation de la datte Deglet-nour. Sciences des Aliments, 26, 233–246 (2006).
  4. Досон Р. и др. Справочник биохимика. — М. : Мир, 2001. — 544 с.

Лаллуш А., Колодязная В. С. Динамика пектиновых веществ при холодильном хранении фиников // Материалы V Международной конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке», СПбГУНиПТ, 2011. С. 340-341.

Оставить отзыв