Спектрофотометрическим методом определено содержание инулина и фруктозы в клубнях топинамбура при различных способах зимнего хранения. Наименьшие потери инулина (<2%) обнаружены при весенней уборке клубней. При хранении в картофелехранилище содержание инулина в топинамбуре убывает почти в 2 раз

Алексеев, А.В.

Малахаев, Е.Д.

Муравьев, Д. С.

Осербаев, А.К.

Смирнова, Т.И.

Усанова, З. И.

Tver State University Repository

Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2012. Выпуск 13.  66 УДК 635.1:581.1 ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФРУКТОЗАНОВ В КЛУБНЯХ ТОПИНАМБУРА ПРИ ХРАНЕНИИ  З.И. Усанова1, Т.И. Смирнова1, А.К. Осербаев1, А.В. Алексеев2, Е.Д. Малахаев1, Д.С. Муравьёв1  1Тверская  государственная сельскохозяйственная академия Кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии 2Тверская  государственная медицинская академия Кафедра химии и биохимии  Спектрофотометрическим методом определено содержание инулина и фруктозы в клубнях топинамбура при различных способах зимнего хранения. Наименьшие потери инулина (<2%) обнаружены при весенней уборке клубней. При хранении в картофелехранилище содержание инулина в топинамбуре убывает почти в 2 раза. Ключевые слова: фруктоза, инулин, топинамбур.  Возрастающий в настоящее время интерес  диетологов, фармацевтов, специалистов пищевой промышленности к такой сельскохозяйственной культуре, как земляная груша, или топинамбур (Helianthus tuberosus L.) [1; 2], связан в первую очередь с тем, что основным запасным веществом топинамбура, в отличие от большинства культурных растений, является не крахмал, а инулин – полимер ß-D – фруктофуранозы, содержащий, как правило, в качестве первого мономерного фрагмента макромолекулы остаток α-D глюкозы. Инулин относится к группе растворимых пищевых волокон. В организме человека он не расщепляется ферментами в верхнем отделе пищеварительного тракта и, попадая в толстый кишечник, селективно гидролизуется и усваивается бифидобактериями, обеспечивая их активный рост и одновременное подавление развития патогенной микрофлоры, т. е. является пребиотиком [4; 5; 10][3; 4; 5]. Прямым следствием пребиотического действия инулина и продукта неполного его гидролиза – олигофруктозы – является укрепление иммунитета и снижение риска развития рака кишечника [4][3]. Инулин, поступающий с пищей в желудочно-кишечный тракт, способствует снижению уровня холестерина в крови, благоприятствует нормализации липидного обмена [5; 10][4; 5]. Инулинсодержащие продукты используются как в диабетической диете, так и для профилактики диабета [6]. В связи с этим возрастает число инулинсодержащих функциональных продуктов питания (молочные продукты, хлебобулочные изделия, мясные продукты, продукты детского питания, Вестник ТвГУ. Серия "Химия". 2012. Выпуск 13. С. 66-70  Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2012. Выпуск 13.  67 БАДы) [5][4]. В странах Европы инулин получают из культурных сортов цикория. В северной части Центрального района нашей страны сырьем для получения инулина может служить топинамбур. При его промышленном использовании возникает проблема зимнего хранения клубней, связанная с неизбежным уменьшением содержания инулина. С целью выяснения уровня потерь инулина при хранении нами были проанализированы образцы клубней топинамбура сорта «Скороспелка» [8][7], выращенного на опытном поле кафедры растениеводства Тверской ГСХА, убранные в начале октября 2009 г. до наступления заморозков. Методика. Для анализа были взяты образцы клубней, выращенных в разных условиях: а) с участка, полностью обеспеченного NPK; б) с участка, на который в течение двух лет не вносилось никаких удобрений. Следующие образцы клубней были взяты из поверхностного слоя почвы во второй декаде ноября после первых морозов. Затем во второй декаде апреля были отобраны и проанализированы образцы клубней, перезимовавших в почве, а также образцы после хранения в картофелехранилище при t=+5±2оС и различных способах затаривания (перфорированные ящики, полипропиленовые и полиэтиленовые мешки). Содержание инулина определяли спектрофотометрическим методом (фотометр КФК-3-01«ЗОМЗ»). Оптическую плотность сернокислых водных экстрактов корнеплодов (в присутствии тимола) измеряли при λ=513 нм (определение инулина) и солянокислых спиртоводных экстрактов корнеплодов в присутствии резорцина – при λ=486 нм (определение фруктозы) [3][8]. Каждый анализ был выполнен в пятикратной повторности. Статистическая обработка результатов проведена по стандартным методикам [10]. Результаты и их обсуждение. Содержание инулина и фруктозы в проанализированных образцах приведено в таблице. Большой доверительный интервал значений содержания инулина в клубнях объясняется спецификой анализа, что согласуется с литературными данными [1][9]. Как свидетельствуют данные таблицы, уровень обеспеченности минеральным питанием существенно влияет на содержание инулина в клубнях топинамбура. Растения, получаемые с участка без внесения удобрений, накапливают основного запасного вещества приблизительно на треть меньше по сравнению с растениями, выращиваемыми на участке, где Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2012. Выпуск 13.  68 вносили органические удобрения из расчета 80 – 100 т/га. Т а б л и ц а   Содержание инулина и фруктозы в клубнях топинамбура в зависимости от сроков и способа хранения (в расчете на сырую массу) № п/п Клубни Углеводы (%) Дата анализа Условия выращивания (внесение удобрений) Условия хранения Инулин Фруктоза 1 10.2009 – при уборке 12,6±2,1 2,4±0,2 2 10.2009 + при уборке 19,3±2,6 5,6±0,3 3 11.2009 – в почве 8,6±3,0 5,4±0,5 4 11.2009 + в почве 13,8±2,9 6,6±0,5 5 04.2010 – в почве 11,4±1,8 1,2±0,4 6 04.2010 + в почве 17,4±2,1 1,2±0,5 7 04.2010 + в картофелехр. (откр. ящики с отверствиями) 9,9±2,7 6,1±1,1 8 04.2010 + в картофелехр. (полипропил. мешки) 10,7±2,2 5,8±1,0 9 04.2010 + в картофелехр. (полиэтилен. мешки) 9,5±2,5 6,2±1,1  В клубнях, находившихся близко к поверхности почвы, в результате воздействия отрицательных температур, по-видимому, активируется инулаза – фермент, гидролизующий инулин до олигофруктанов и фруктозы, в результате чего содержание фруктозы в образцах, отобранных в ноябре, увеличивается, а инулина – убывает. Клубни, зимующие в глубине пахотного слоя почвы, незначительно (<2 %) теряют инулин, в отличие от сырья, хранившегося в картофелехранилище. При этом способ затаривания (перфорированные ящики, полипропиленовые и пленочные полиэтиленовые мешки) не оказывает существенного влияния на сохранность топинамбура. В результате шестимесячного хранения при t=+5±2 оС  в картофелехранилище содержание инулина убывает почти вдвое, а фруктозы – возрастает в 5 раз. Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2012. Выпуск 13.  69 Таким образом, оптимальным и наименее трудозатратным способом зимнего хранения клубней топинамбура остаётся перезимовка в почве. При необходимости хранения топинамбура в овощехранилище следует, по возможности, понижать температуру, приближая её к 0оС. Это позволит сохранить в возможно большей степени питательную и сырьевую ценность клубней.  Список литературы  1. Зеленков В.И., Шаин С.С. Многоликий топинамбур в прошлом и настоящем. Новосибирск: «ОИТ» НТФ «Арис», 2000. С. 3 – 8. 2. Усанова З.И., Осербаев А.К. Химический состав и питательность клубней топинамбура // Материалы V Межрегион. межотраслевой конф. «Топинамбур и топинсолнечник – проблемы возделывания и использования». Тверь: 1993. С. 14 – 16. 3. Перковец М.В. Влияние инулина и олигофруктозы на снижение риска некоторых болезней цивилизации // Пищевая промышленность. 2007. № 5. С. 22 – 23. 4. Перковец М.В. Инулин и олигофруктоза – больше, чем просто пищевые волокна и пребиотики  // Молочная промышленность. 2007. №◦ 9. С. 55 – 56.  5. Beatrice L. Pool – Zobel. Inulin – tupe fructans and reduction in colon cancer risk: review of experimental and human data // British Journ. of Nutrition. 2005. V. 93, № 1. Р. 73 – 90. 6. Соколова О.С., Карпиленко Г.П. Инулиносодержащие препараты из топинамбура и их способность связывать ионы тяжелых металлов с другими  биополимерами // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. № 5. С. 26 – 27. 7. Усанова З.И., Устименко-Бакумовский Г.В. Сорт земляной груши «Скороспелка» :авторское свидетельство № 606 от 21 ноября 1966 года.  8. Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М.: Химия, 1975. С. 205 – 206. 9. Беляков К.В. Создание универсальной методики количествен-ного определения фруктозанов в лекарственном растительном сырье // Материалы V междунар. конф. «Здоровье и образование в  XXI веке». М.: 2004.           Вестник ТвГУ. Серия "Химия" 2012. Выпуск 13.  70 CHANGING THE CONTENT OF FRUCTOSANS IN THE TUBERS OF JERUSALEM ARTICHOKE IN STORAGE  Z.I. Usanova1, T.I. Smirnova1, A.K. Aserbaev1, A.W. Alekseev2, E.D. Malakhaev1, D.S. Muravjov1  1Tver State Agricultural Academy 2Tver State Medical Academy  Spectrophotometrically determined the content of inulin and fructose in the tubers of Jerusalem artichoke with various methods of winter storage. The smallest loss of inulin (<2%) were found in the spring harvest the tubers. When stored in potato content of inulin in Jerusalem artichoke falls almost in 2 times. Keywords: fructose, inulin, Jerusalem artichoke.  Сведения об авторах: УСАНОВА Зоя Ивановна  д-р. с.-х. наук, профессор, действительный член Международной академии аграрного образования, зав. кафедрой общего земледелия и растениеводства, Тверская ГСХА, e-маil: usanova@tvcom.ru. СМИРНОВА Татьяна Ивановна  канд. хим.наук, доцент кафедры агрохимии, почвоведения и агроэкологии, Тверская ГСХА, e-mail: smirnova_tatyana2012@mail.ru. ОСЕРБАЕВ Алишер  Курбанбаевич  канд. с.-х. наук, доцент кафедры общего земледелия и растениеводства, Тверская ГСХА. АЛЕКСЕЕВ Александр Витальевич  ассистент кафедры химии и биохимии, Тверская ГМА. МУРАВЬЁВ Денис Сергеевич  аспирант кафедры общего земледелия и растениеводства, Тверская ГСХА.  

Изменение содержания фруктозов в клубнях топинамбура при хранениии

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Tver State University Repository