Вплив пектину на властивості яєчного білку

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

Вступ

1. Властивості яєчного білку

2. Піноутворююча здатність і стійкість піни яєчного білку

3. Метод визначення піноутворюючої здатності

4. Метод визначення стійкості піни яєчного білку

5. Дослідження впливу пектину

5.1 На піноутворюючу здатність

5.2 На стійкість піни

Висновок

ВСТУП

Пектинові речовини або пектини (від др.-греч. рзкфьт - згорнувся, замерзлий) - полісахариди, утворені залишками головним чином галактуроновой кислоти. Присутні у всіх вищих рослинах, особливо багато у фруктах і в деяких водоростях. Як речовина пектин був відкритий більше 200 років тому і вперше його отримали із коренеплоду топінамбура (земляної груші).У промислових масштабах одержують пектинові речовини в основному з яблучних та / або цитрусових вичавків, жому цукрового буряка, кошиків соняшнику. Інші види рослинної сировини не мають особливого промислового та прикладного значення. Пектини, будучи структурним елементом рослинних тканин, сприяють підтримці в них тургора, підвищують посухостійкість рослин, стійкість овочів і фруктів при зберіганні.

Пектин є гелеутворювачем (здатність утворювати студні в присутності цукру та кислоти), стабілізатором, загусником, вологоутримуючим агентом, освітлювачем, речовиною, що полегшує фільтрування і засобом для капсулювання. Зареєстрований в якості харчової добавки E440. В харчовій промисловості пектин використовують у виробництві начинок для цукерок, виробництві фруктових начинок, кондитерських желейних і пастильних виробів (наприклад, зефір, пастила, мармелад), молочних продуктів, десертів, морозива, спредів, майонезу, кетчупу, соковмісних напоїв. В фармацевтичній і медичній промисловості - для капсулювання ліків, а також для виготовлення спеціальних лікувально-профілактичних засобів, при лікуванні шлунково-кишкового тракту, для профілактики цукрового діабету, онкозахворювань. Пектин знижує вміст холестерину в організмі, сприяє нормалізації обмінних процесів, покращує периферійний кровообіг. Потрапляючи в шлунково-кишковий тракт, пектин утворює гелі, які, просуваючись по кишечнику, захоплюють токсичні речовини і захищають слизові від роздратування. В процесі засвоєння їжі пектин з'єднується з токсинами, солями важких металів і радіонуклідами, в результаті утворюються нерозчинні комплекси, які, не всмоктуючись у слизову оболонку шлунково-кишкового тракту, виводяться з організму. Захисна дія пектинів пояснюється також їх здатністю разом з іншими харчовими волокнами покращувати роботу (перистальтику) кишечнику, сприяючи, тим самим, більш швидкому виведенню токсинів і недоокислених речовин з організму людини. Потрапляючи в кишечник, пектинові речовини, зрушують рН його середовища в кислу сторону, надаючи, тим самим, бактерицидну дію на хвороботворні бактерії (за винятком ацидофільних). Пектин, проходячи через кишечник, не піддається хімічній деградації.

Роль пектинів у виробництві кондитерських виробів:

- зберігають стійкість під час зберігання готового продукту;

- забезпечують різний час желювання продукту;

- дозволяють застосовувати різні температури при наповненні та формуванні продуктів.

За особливостями хімічної будови і структуроутворюючими характеристиками пектини прийнято ділити на високоетерифіковані та низькоетерифіковані. З урахуванням рівня етерифікації (SE) вони є високоетирифіковані (WE) з SE понад 50% і низькоетирифіковані (NE) з SE менше 50%. Перша група надає більш широкі можливості регулювання желюючої дії, зате пектини другої групи здатні желювати без застосування добавок, зокрема кислоти. Виходячи з цих якостей, і приймається рішення про використання пектинів тієї або іншої групи для конкретних цілей і завдань.

WE-пектини використовують як засіб гелювання при виготовленні продуктів (джеми, фруктові наповнювачі для молочних напоїв, десерти, кондитерські вироби) з вмістом СР понад 55% і значенням рН близько 3,0, а також як стабілізатори непрозорих напоїв, фруктових соків, дієтичних препаратів, ліків.

NE-пектини використовують для гелювання продуктів з пониженим вмістом цукру. Вони можуть утворювати желе при менш концентрованих розчинах та при більш широких межах рН (джеми з низьким вмістом цукру, добавки для йогуртів, вершкові сирки, кетчупи, стабілізатори білка в кисломолочних напоях та йогуртах). На практиці вибір відповідного типу пектину залежить від кількості СР, значення рН, консистенції та температури розливу.

1. ВЛАСТИВОСТІ ЯЄЧНОГО БІЛКУ

При дослідженні впливу концентрації пектину на утворення піни при збиванні яєчного білка ми використовували звичайний сирий яєчний білок.

Яєчний білок являє собою дисперсну систему слабко забарвленого в'язкого розчину складних високомолекулярних біополімерів.

В його склад входять: вода (86%), білки (12,7%), жир (0,3%), вуглеводи (0,7%), глюкоза, різноманітні ферменти (протеаза, дипепсідаза, діастаза), вітаміни групи В.

Білки, що входять до складу яєчного білка:

§ Овальбумін (біля 54%);

§ Овотрансферрін або кональбумін (12--13%);

§ Лізоцим (3,4--3,5);

§ Овомуцин (1,5--3,5%);

§ Овоглобуліни (2%).

Білок складається з чотирьох концентричних шарів. Градінковий шар утворений волокнами градінок, які розташовуються в тонкому шарі щільного білка і разом складають градінковий шар, що займає до 3% загального обсягу білка. Навколо жовтка і градінкового шару розташований внутрішній рідкий шар, що складається з рідкого в'язкого білка практично без волокон муцину. У цьому шарі міститься близько 17% всього білка. Середній щільний шар білка (білковий мішок) оточує внутрішній шар білка. Структура середнього шару щільна, пластична, зберігає форму при невеликих механічних впливах. Цей шар складається з численних напіврідких муцинових волокон, що складають каркас шару, усередині якого знаходиться рідкий білок. Середній шар білка досить міцний, щоб служити подушкою для захисту жовтка і прикріплення градінок. Середній шар білка за допомогою зв'язок, утворених з муцинових волокон, прикріплений до внутрішньої подскорлупной оболонці. Середній шар білка становить приблизно 57% всього обсягу білка. Навколо середнього шару білка, за винятком місця приєднання зв'язок, розташований зовнішній рідкий шар білка, за будовою подібний внутрішньому рідкому шару. Він становить близько 23% всього обсягу білка.

В сирому яєчному білку містяться ферменти, що пригнічують дію травних ферментів. Тому при споживанні сирого яєчного білка, особливо у великій кількості, помітна частина його не перетравлюється і, отже, не засвоєної організмом.

З мінеральних речовин в найбільших кількостях у білку яйця виявлено калій, натрій (і їх хлориди), фосфор, сірку, хлор, кальцій, магній; дуже мало заліза. Наявна і велика кількість мікроелементів -- молібден, нікель, кобальт, хром, мідь, марганець та ін.

Значення рН яєчного білка коливається в межах 7.2-7.6.

2. ПІНОУТВОРЮЮЧА ЗДАТНІСТЬ І СТІЙКІСТЬ ПІНИ ЯЄЧНОГО БІЛКУ

Піни представляють собою дисперсну систему, що складається з вічок, заповнених переважно повітрям і відділених одна від другої тонкими плівками дисперсійного середовища. Для утворення піни потрібна відповідна в'язкість вихідного розчину і низький поверхневий натяг на межі розділення фаз рідина -- повітря. Для одержання більш стійких пін як ПАР використовують яєчний білок. Низький поверхневий натяг яєчного білка дозволяє зменшувати товщину прошарку середовища між пухирцями з утворенням великої поверхні розділення. Одночасно в'язкість перешкоджає зниженню товщини прошарку, що може призвести до його розриву і коалесценції пухирців повітря.

Стабільність піни пояснюють структурно-механічними властивостями адсорбційних шарів і термодинамічною стійкістю рідких прошарків. Адсорбційні шари сповільнюють стікання рідини в плівці, знижують швидкість зменшення її товщини. Разом з тим ці шари, надаючи плівці високу структурну в'язкість і механічну міцність, ніби створюють пружний каркас, що забезпечує піні відповідні фізико-хімічні властивості твердого тіла.

Оптимальне піноутворення для яєчного білка відбувається за температури 20--30°С, а оптимальна піностійкість-- за 20°С. З підвищенням концентрації яєчного білка збільшується його піноутворююча здатність і стійкість піни. Одночасно піноутворююча здатність білків з додаванням цукру зменшується. Менш помітна зміна у випадку додавання інвертного цукру, потім цукрози, глюкози, кукурудзяної патоки.

Жир знижує піноутворюючу здатність білків і стійкість піни. Яєчний білок має найвищу піноутворюючу здатність у слабко- і середньолужному середовищі.

Стійкість піни (рос. пены устойчивость; англ. foam stability; нім. Schaumfestigkeit f) - тривалість існування бульбашок газу в піні. Стійкість піни залежить від типу і концентрації поверхнево-активних речовин, хімічного складу, складу і кількості дисперсної фази, способу піноутворення і термодинамічних параметрів стану пінної системи.

3. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ПІНОУТВОРЮЮЧОЇ ЗДАТНОСТІ (ПУЗ)

Зважуємо на електронних вагах масу кожних 40мл яєчного білку (5 зразків) та масу пектину, який додаємо у різних концентраціях (5 зразків). Масу пектину для досягнення необхідної концентрації у досліджуваному зразку попередньо розраховуємо відповідно до маси 40мл яєчного білку. В ємкість для збивання виливаємо 40мл яєчного білку та засипаємо пектин. Суміш збиваємо міксером протягом 7 хвилин. Утворену піну переносимо у скляну ємкість і вимірюємо об'єм піни. Після цього розраховують піноутворюючу здатність за формулою:

ПУЗ = V_п / V_р* 100%, де

ПУЗ - піноутворююча здатність, %;

V_п - об'єм піни, см³;

V_р - об'єм розчину, см³.

4. МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ПІНИ ЯЄЧНОГО БІЛКУ

Суміш білку і пектину збиваємо міксером протягом 7 хвилин. Отриману піну переносимо у скляний хімічний стакан і лінійкою вимірюємо висоту піни. Відмічаємо час, протягом кожних наступних 30хв вимірюємо висоту піни. Отримані дані записуємо. Робимо висновок про зміну висоти піни.

5. ДОСЛІДЖЕНЯ ВПЛИВУ ПЕКТИНУ НА ПІНОУТВОРЮЮЧУ ЗДАТНІСТЬ, СТІЙКІСТЬ ПІНИ ТА ГУСТИНУ ПІНИ ЯЄЧНОГО БІЛКУ

В даному досліді ми використовуємо пектин «Naturex», виробник Швейцарія, і сирий яєчний білок.

Для дослідження будемо використовувати суміш яєчного білку з різною концентрацією пектину:

Зразок №1 - контрольний (без пектину);

Зразок №2 - концентрація пектину становить 0,3%;

Зразок №3 - концентрація пектину становить 0,5%;

Зразок №4 - концентрація пектину становить 1,0%;

Зразок №5 - концентрація пектину становить 1,2%;

5.1 Вплив на піноутворюючу здатність

Для визначення ПУЗ беремо білку 40мл та 5 зразків пектину з різними концентраціями. пектин яєчний білок

Розрахунок піноутворюючої здатності для зразка №1(контроль):

ПУЗ = 200/40*100 = 500%

Розрахунок піноутворюючої здатності для зразка №2:

ПУЗ = 190/40*100=475%

Розрахунок піноутворюючої здатності для зразка №3:

ПУЗ = 200/40*100=500%

Розрахунок піноутворюючої здатності для зразка №4:

ПУЗ = 205/40*100=512.5%

Розрахунок піноутворюючої здатності для зразка №5:

ПУЗ = 195/40*100=487.5%

З отриманих даних будуємо графік залежності піноутворюючої здатності від концентрації пектину.

5.2 Вплив на стійкість піни

Для визначення стійкості піниберемо воду і яєчний білок у таких самих кількостях, як і для визначення піноутворюючої здатності. Для кожного зразка необхідно взяти окремий скляний стаканчик. Збиту піну з різним вмістом пектину поміщаемо у відповідні стаканчики, вимірюємо висоту піни, відмічаємо час. Через кожні 30 хв вимірюємо висоту піни, дані заносимо до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

Стійкість піни у % наведена у таблиці 5.2.

Таблиця 5.2

Зразок №1

Початкова висотапіни 11 см- 100%

Висота піни через 30 хв10.5 см - Х % = 95.5%

Висота піни через 60 хв10 см - Х% = 91.1%

Висота піни через 90 хв10 см - Х% = 91.1%

Висота піни через 120 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Зразок №2

Початкова висотапіни 9 см- 100%

Висота піни через 30 хв9 см - Х % = 100%

Висота піни через 60 хв8.5 см - Х% = 94.4%

Висота піни через 90 хв8.5 см - Х% = 94.4%

Висота піни через 120 хв8 см - Х% = 88.9%

Зразок №3

Початкова висотапіни 11 см- 100%

Висота піни через 30 хв10.5 см - 95.5%

Висота піни через 60 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Висота піни через 90 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Висота піни через 120 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Зразок №4

Початкова висота піни 12см - 100%

Висота піни через 30 хв становить - 11 см - 91.7%

Висота піни через 60 хв9.5 см - Х% = 79.2%

Висота піни через 90 хв9.5 см - Х% = 79.2%

Висота піни через 120 хв9 см - Х% = 75.0%

Зразок №5

Початкова висота піни 11 см - 100%

Висота піни через 30 хв становить - 10 см - 90.9%

Висота піни через 60 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Висота піни через 90 хв9.5 см - Х% = 86.4%

Висота піни через 120 хв9.0 см - Х% = 81.8%

ВИСНОВОК

При дослідженні впливу різних концентрацій пектину «Naturex» на властивості яєчного білку, можна зробити наступні висновки.

При дослідженні піноутворюючої здатності яєчного білку з розрахунків і графіку видно, що при концентрації пектину 0,3% - піноутворююча здатність почала зменшуватися, а при концентрації 0,5% збільшилася. Потім з наступним підвищенням концентрації піноутворююча здатність досягла максимуму (512.5% при С=1,0%). Далі знову почала зменшуватися (при С=1,2% вона зменшилася до 487.5%. Тож найкращим варіантом для піноутворюючої здатності яєчного білку є концентрація пектину 1.0%.

Досліджуючи стійкість піни яєчного білку, видно, що в контрольному зразку (без пектину) стійкість піни через 120 хв зменшилася на 13.6%. В зразку №2 (концентрація пектину 0,3%) стійкість піни через 120 хв знизилася на 11.1%. В зразку №3 (концентрація пектину 0,5%) стійкість піни зменшилася на 13.6%.В зразку №4 (концентрація пектину 1.0%) зменшилася на 25.0%. В зразку №5 (концентрація пектину 1.2%) стійкість піни через 120 хв зменшилася на 18.2%.Отже, при концентрації пектину 0.3% стійкість піни є найкращою і залишається незмінною протягом часу.

Отже, підбиваючи підсумки, можна сказати, що вміст пектину по-різному впливає на властивості яєчного білку. Для піноутворюючої здатності найкращою є концентрація пектину - 1.0%; для стійкості піни яєчного білку найкращими є концентрації - 0.3%.

Размещено на Allbest.ru