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मुरब्बा-Pastila उत्पादों का उत्पादन

पेक्टिन संयंत्र पौधों में पेक्टिन की भूमिका

मुरब्बा-Pastila उत्पादों के उत्पादन में एक प्रमुख भूमिका studneobrazovaniya प्रक्रिया है, जो संरचना, मुरब्बा और pastilles का एक प्रकार पर निर्भर करता है निभाता है।

जेलेशन की प्रक्रिया मुख्य रूप से पेक्टिक पदार्थों के गुणों से निर्धारित होती है जो प्रसंस्कृत फल और बेरी कच्चे माल का हिस्सा हैं। इसलिए, पेक्टिक पदार्थों के भौतिक-रासायनिक गुणों का ज्ञान, उनकी संरचना और संरचना उद्योगों के इस समूह की तकनीक को समझने की कुंजी है।

पेक्टिक पदार्थ पौधे के ऊतक का एक अभिन्न अंग हैं। उत्तरार्द्ध की कोशिका भित्तियों के पदार्थ में प्रोटोप्लाज्म के सामने की परत में सेलुलोज होता है। बाहरी परत की ओर, सेल्यूलोज हेमिकेलुलोज में गुजरता है। सेल की दीवारों की बाहरी परत में बाइंडर जमा किया जाता है, जो आंशिक रूप से अंतरकोशिकीय स्थानों में स्थित होता है, जिससे पौधे के ऊतक की मध्य प्लेटें बनती हैं। इस पदार्थ को पेक्टिन कहा जाता है (ग्रीक शब्द rektos से - जेली-जैसे, जमा हुआ), क्योंकि इसमें जेली बनाने की क्षमता है।

इस प्रकार, फल ऊतक व्यक्तिगत कोशिकाओं या सेल फाइबर से बना है परस्पर प्राकृतिक जोड़नेवाला समाधान

इस मामले में सीमेंट की भूमिका पेक्टिन या यों कहें, पेक्टिन करता है, क्योंकि हम पदार्थों का मिश्रण के साथ यहां काम कर रहे हैं।

हालांकि, केवल फल के पेक्टिक पदार्थों को बाँधने की कल्पना करना गलत होगा, क्योंकि, सेल की दीवारों और अंतरकोशीय स्थानों में उनकी उपस्थिति के अलावा, निश्चित मात्रा में पेक्टिक पदार्थ अक्सर भंग रूप में और सेल सैप (विशेष रूप से परिपक्व फलों में) पाए जाते हैं।

कीटनाशक पदार्थ पौधों के हरे और गैर-क्लोरोफिल दोनों भागों में पाए जाते हैं: पेड़ों और झाड़ियों के पत्तों और फलों में, पर्णसमूह में और जड़ फसलों के मांसल गाढ़ेपन में। युवा पेड़ों की कपाल परत में उनकी उपस्थिति के संकेत हैं।

पेक्टिक पदार्थ पौधे के ऊतक के चयापचय में भूमिका निभाते हैं। उनमें पानी को बांधने और सूजने की क्षमता होती है। इसलिए, पौधों में उनका उद्देश्य इस तथ्य में भी है कि वे पानी की आपूर्ति के वाहक में से एक हैं। पेक्टिन पदार्थों के लिए पानी के बंधन से फलों के ऊतकों में एंजाइमेटिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का विकास सीमित हो जाता है। पेक्टिक पदार्थ पौधे के विभिन्न अंगों में पानी की अवधारण में योगदान करते हैं, उन्हें सूखने से बचाते हैं। उदाहरण के लिए, पेक्टिक पदार्थों के ये गुण, काफी हद तक फलों और जामुनों की "गुणवत्ता को बनाए रखते हैं", अर्थात्, फसल के बाद दीर्घकालिक भंडारण के लिए उनकी क्षमता निर्धारित करते हैं।

पौधों की सामग्री के प्रसंस्करण में, पेक्टिक पदार्थ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: कभी-कभी सकारात्मक - चाय की पत्तियों, तंबाकू किण्वन को वापस लेने की उत्पादन प्रक्रियाओं में; कभी-कभी नकारात्मक, उदाहरण के लिए, फल और बेरी के रस के उत्पादन में, सन के प्रसंस्करण में, चुकंदर का प्रसार, आदि, जहां पेक्टिन पदार्थ तंतुओं में अवांछनीय सेल्युलोज उपग्रह हैं या म्यूट-गठन या रोगज़नक़ बनाने वाले एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं।

अधिकांश शोधकर्ता पेक्टिक पदार्थों को सेल्युलोज और हेमिकेलुलोज के क्षय उत्पादों के रूप में वर्णित करते हैं।

पौधों में पेक्टिक पदार्थ निरंतर परिवर्तन की स्थिति में हैं। वे पौधे के विकास, फल के विकास और पकने की प्रक्रिया में अपनी रासायनिक संरचना और भौतिक गुणों को लगातार बदलते रहते हैं, एक रूप से दूसरे रूप में चलते रहते हैं।

Protopectin और उसके हाइड्रोलिसिस

प्रोटोपेक्टिन पौधों में "सच" पेक्टिन का अग्रदूत है। अपरिपक्व के फल में या वृद्धि की अवधि में, पेक्टिक पदार्थ मुख्य रूप से प्रोटोपेक्टिन के रूप में निहित होते हैं। इस नाम के तहत, ठंडे पानी-अघुलनशील पेक्टिन पदार्थ को सेल की दीवारों और मध्य प्लेटों की सामग्री की संरचना में शामिल किया गया है, जो भंग किए गए तथाकथित पेक्टिन के विपरीत है, जो कि पके फलों के सेल रस का हिस्सा है। "प्रोटोपेक्टिन" नाम को इस तथ्य से समझाया गया है कि इस पदार्थ को पेक्टिक पदार्थों का प्रारंभिक, प्रारंभिक रूप माना जाता है।

अपने शुद्ध रूप में, प्रोटोपेक्टिन को अभी तक अलग नहीं किया गया है, क्योंकि, वर्तमान में पेक्टिक पदार्थों को अलग करने के लिए ज्ञात तरीकों का उपयोग करके, हम हमेशा अपने हाइड्रोलिसिस के उत्पादों के साथ आंशिक रूप से हाइड्रोलाइज्ड प्रोटोपेक्टिन प्राप्त करते हैं।

सेल्युलोज की तरह, प्रोटोपेक्टिन ठंडे पानी में अघुलनशील होता है, लेकिन सेल्यूलोज के विपरीत यह आसानी से गर्म पानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है और श्वाइटजर के अभिकर्मक (सेलूलोज के लिए विलायक) में नहीं घुलता है। इसमें जेल करने की क्षमता नहीं है, जो कि इसके उथले हाइड्रोलिसिस के कुछ उत्पादों की विशेषता है।

पानी में प्रोटोपेक्टिन की हाइड्रोलिसिस 80-85 ° के तापमान से शुरू होती है। इसी समय, प्रोटोपेक्टिन घुलनशील पेक्टिन पदार्थ में विभाजित हो जाता है (यह पदार्थ स्वयं पेक्टिन है) और सेल्यूलोज।

जब प्रोटोपेक्टिन को एसिड और क्षार के कमजोर समाधान के साथ इलाज किया जाता है, तो प्रोपेकिन के एसिड या क्षारीय हाइड्रोलिसिस होता है। इस तरह के हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप, विच्छेदित पेक्टिक पदार्थों का मिश्रण भी प्राप्त होता है, जिसकी संरचना गर्म पानी के साथ हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप प्राप्त पेक्टिन की संरचना से मेल नहीं खाती है।

वर्तमान समय में प्रोटोपेक्टिन की संरचना और संरचना पर अभी भी आम सहमति नहीं है। कई लेखकों के रासायनिक और सूक्ष्म अध्ययन इस धारणा को जन्म देते हैं कि प्रोटोपेक्टिन सेल्युलोज के साथ पेक्टिन का एक संयोजन है, इन पदार्थों के बीच एक मध्यवर्ती रूप की तरह है।

एक्स-रे और रंग प्रतिक्रियाओं का उपयोग करने वाले वनस्पति विज्ञानियों के अध्ययन ने स्थापित किया है कि पौधे के ऊतक के प्रोटोपेक्टिन, विशेष रूप से इसकी विविधता, जो कि अंतरकोशिकीय स्थानों में पाई जाती है, में मुख्य रूप से अघुलनशील कैल्शियम पॉलीग्लैक्टूरोनेट्स या पेक्टिन और पेक्टिक एसिड के कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण (पेक्टेट और कैल्शियम और मैग्नीशियम के पेक्टेट) होते हैं। मिलीग्राम)।

अपरिपक्व फलों की कठोरता को उनमें प्रोटोपेक्टिन की उपस्थिति से समझाया गया है। प्रोटोपेक्टिन की प्राकृतिक हाइड्रोलिसिस जीवित पौधे के ऊतकों में मुख्य रूप से एंजाइम की कार्रवाई के तहत होती है। यह प्रक्रिया थर्मल हाइड्रोलिसिस के ऊपर वर्णित के समान है। यह माना जाता है कि इस मामले में एंजाइम प्रोटोपेक्टिनेज कार्य करता है।

ऐसे संकेत हैं कि प्रोटोपेक्टिन के प्राकृतिक परिवर्तन हाइड्रोजन पेरोक्साइड की कार्रवाई के तहत विकसित होते हैं, जो फल के ऊतक में बनता है। पेरोक्साइड का निर्माण पादप ऊतक में मौजूद डिहाइड्रोजनेज द्वारा उत्प्रेरित होता है। इस परिकल्पना की पूरी तरह से पुष्टि नहीं की गई है।

प्रोटोपेक्टिन की प्राकृतिक हाइड्रोलिसिस के प्रवाह के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण सूर्य के प्रकाश (थर्मल और रासायनिक) की कार्रवाई और फलों में निहित एसिड की कार्रवाई है। जितना अधिक फल सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आता है और फल की अम्लता जितनी अधिक होती है, उतना ही अधिक तीव्र प्रोटोपेक्टिन की प्राकृतिक हाइड्रोलिसिस होती है, साथ ही साथ इसमें कीटनाशक पदार्थों का विघटन भी होता है।

फलों में प्रोटोपेक्टिन हाइड्रोलिसिस का सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है। यह प्रक्रिया, जो ताजे फलों में होती है, उन बाहरी परिवर्तनों का कारण बनती है जो फलों के पकने की विशेषता रखते हैं।

के रूप में प्रोटोपेक्टिन घुलनशील पेक्टिन में गुजरता है, लुगदी कोशिकाओं, जो पहले दृढ़ता से एक साथ चिपके हुए थे, घुलनशील पेक्टिन के अधिक निविदा जिलेटिनस द्रव्यमान से घिरे हैं। फल धीरे-धीरे नरम हो जाते हैं, ऊतक कोशिकाओं के अलग होने के कारण, फल पकने की लुगदी की विशेषता होती है। यह प्रक्रिया फल विकास प्रक्रिया के विपरीत है। विकास अवधि के दौरान, हरे फल, साथ ही पौधे के अन्य हरे हिस्से, ज्ञात रचनात्मक कार्य (प्रकाश संश्लेषण की घटना, आदि) करते हैं। परिपक्वता की प्रक्रिया मुख्य रूप से भ्रूण के विनाश की प्रक्रिया है, जिसमें मूल पदार्थ (कार्बोहाइड्रेट, एसिड, आदि के विभाजन) के टूटने की घटना प्रबल होती है। पेक्टिक पदार्थों के हाइड्रोलिसिस इस क्षय के सबसे हड़ताली अभिव्यक्तियों में से एक है।

ऊपर जो कुछ कहा गया है वह मुख्य रूप से उन फलों या पौधों के हिस्सों पर लागू होता है जो सूर्य के प्रकाश (पेड़ों और झाड़ियों के फल, सूरजमुखी की टोकरी) के संपर्क में आते हैं। जड़ फसलों (बीट, गाजर, आदि) के पेक्टिक पदार्थ एसिड और प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश के संपर्क में नहीं आते हैं, इसलिए पौधे के ऊतक में उनकी हाइड्रोलिसिस बहुत धीमी गति से विकसित होती है और एक अघुलनशील प्रोटोपेक्टिन अंश उनकी संरचना में हावी होता है।

पेक्टिन की संरचना। पेक्टिन अणु की संरचना

एक शुद्ध रूप में पेक्टिक पदार्थों को अलग करने की कठिनाई के कारण, हाल ही में उनकी रासायनिक संरचना के बारे में कई अस्पष्टताएं और विरोधाभास थे।

इस मुद्दे पर विचारों के विकास को अब निम्नलिखित रूप में संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है।

इससे पहले के अध्ययनों से पेक्टिन जटिल Araban और galactan की संरचना में अपनी उपस्थिति दर्ज की थी।

अध्ययन राख पेक्टिन में (protopectin) की पुष्टि की है कि यह कैल्शियम प्रबलता के साथ, कैल्शियम और मैग्नीशियम की थोक में होते हैं।

यह भी दिखाया गया था कि कास्टिक सोडा के साथ पेक्टिन का इलाज करते समय, CH30 के मेथॉक्सिल समूहों को क्लीव किया जाता है। इस समाधान में, कार्बनिक अम्ल पेक्टिन और मिथाइल अल्कोहल का सोडियम नमक प्राप्त होता है (पेक्टिन का सैपोनिफिकेशन होता है)। पेक्टिन पर कास्टिक सोडा के समान प्रभाव अन्य क्षार और क्षारीय-प्रतिक्रियाशील पदार्थ होते हैं। क्षार के साथ पूरी तरह से पेक्टिन के उपयोग के बाद और परिणामस्वरूप नमक से धातु आयनों को हटाने के बाद, मुक्त एसिड रहता है, जिसे मूल रूप से पेक्टिक एसिड कहा जाता था।

यह इन टिप्पणियों के आधार पर निष्कर्ष निकाला गया कि पेक्टिन pectic एसिड मिथाइल एस्टर है।

भविष्य में, अरब, कैल्शियम और मैग्नीशियम के पेक्टिन पदार्थों की खोज के संबंध में, यह सुझाव दिया गया था कि वे पेक्टिक एसिड के कैल्शियम-मैग्नीशियम नमक के साथ अरबी के मिश्रण का प्रतिनिधित्व करते हैं।

ये दोनों घटक अपने रासायनिक और भौतिक गुणों में भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, अरबन लीवरोटेटरी है, जबकि बाकी का परिसर डेक्सट्रोट्रेटरी है। अरबी शराब में घुलनशील है, और पेक्टिनिक एसिड का कैल्शियम-मैग्नीशियम नमक इसमें अघुलनशील है। अंतिम संपत्ति का उपयोग मुख्य पेक्टिन कॉम्प्लेक्स से बदला लेने के लिए किया गया था। अंतिम 70% - iy अल्कोहल के दीर्घकालिक प्रसंस्करण द्वारा पेक्टिन से अरबी को निकाला जाता है। इसी समय, पेक्टिक एसिड का कैल्शियम-मैग्नीशियम तिल तलछट में रहता है। अरबन के निष्कर्षण के दौरान एचसीएल को अल्कोहल में मिलाकर, इस नमक से सीए और एमजी को हटा दिया जाता है। इस प्रकार प्राप्त अघुलनशील अवशेषों को पेक्टिक एसिड माना जाता था।

बाद में, एक क्रिस्टलीय पदार्थ, जो गैलेक्टोज और ग्लूकोरेनोनिक एसिड के अपने गुणों के समान था, को पेक्टिन कॉम्प्लेक्स के अल्कोहल-अघुलनशील भाग से अलग किया गया था। यह पदार्थ, जो पेक्टिन के थोक का गठन करता है, को गैलेक्टुरोनिक एसिड के रूप में पहचाना गया था।

गैलेक्टुरोनिक एसिड एक एल्डीहाइडिक एसिड है, जो उसी तरह से गैलेक्टोज के सावधानीपूर्वक ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त होता है जिस तरह से ग्लूकोज का एक ही ऑक्सीकरण बाद में अपने आइसोमर, ग्लुकुरोनिक एसिड का उत्पादन करता है।

गर्म होने पर एसिड की कार्रवाई के तहत गैलेक्टुरोनिक एसिड सीओ2 और furfural गठन।

प्रारंभ में, यह माना जाता था कि गैलेक्टुरोनिक एसिड स्ट्रैगैलैक्ट्यूरोनिक एसिड के एक बहुलक अणु के रूप में पेक्टिन परिसर का आधार बनाता है।

बाद इसकी संरचना अणुओं 4 डी-galacturonic एसिड, जो 4 पानी के अणुओं से दूर रखा जाता है में है।

यह मान लिया गया था कि टेट्रागैलेक्टुरोनिक एसिड, जो पेक्टिन अणु के मूल का निर्माण करता है, में एक बंद रिंग की संरचना होती है।

नए कार्य के परिणामों से पता चला है कि पेक्टिन के अणु के मुख्य नाभिक में कम से कम 8 - 10 गैलेक्टुरोनिक एसिड के अवशेष होते हैं और यह कि पेक्टिन के न्यूरॉन जैसे घटक, यानी गैलेक्टोज और अरबी, केवल पेक्टिन के संबंध में सहवर्ती पदार्थ हैं। वे पॉलीग्लैक्टूरॉन कोर के साथ स्टोइकोमेट्रिक संबंधों में नहीं हैं और बाद के साथ कमजोर रूप से जुड़े हुए हैं।

बाद में यह स्थापित किया गया था कि पेक्टिन कॉम्प्लेक्स में वास्तव में एक पॉलीगैलैक्ट्यूरोनिक कोर होता है, जिसमें कई गैलेक्टुरोनिक एसिड के अवशेष होते हैं, लेकिन बाद वाले एक खुली श्रृंखला में परस्पर जुड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, पेक्टिन नाइट्रो- और एसिटाइल इयर्स के एक्स-रे और रेफ्रेक्टोमेट्रिक अध्ययनों का उपयोग करके, यह साबित हो गया है कि पेक्टिन अणु में स्टार्च और सेल्यूलोज अणुओं जैसी श्रृंखला जैसी संरचना है।

साथ पेक्टिन अणु से इसकी लंबाई सेलूलोज ईथर से बहुत कम होता है, और स्टार्च एस्टर की तुलना में अधिक एस्टर।

गैलेक्ट्यूरोनिक एसिड अवशेषों के कार्बोक्सिल समूह मिथाइल अल्कोहल रेडिकल्स से संतृप्त होते हैं।

मेथॉक्सिलेटेड पेक्टिन की पॉलीग्लैक्टुरोनिक श्रृंखला निम्नलिखित रूप में नवीनतम विचारों के अनुसार प्रस्तुत की गई है:

प्रत्येक श्रृंखला लिंक एक छह अंग का पाँच कार्बन और एक ऑक्सीजन से मिलकर अंगूठी है। अलग-अलग इकाइयों पदों 1 में जुड़े हुए हैं: 4।

उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, शुद्ध पेक्टिन का आणविक भार 100 000 और इसके बाद के संस्करण तक पहुंचता है, और पॉलीग्लैक्टूरॉन श्रृंखला में 12 गैलेक्टुरोनिक एसिड अवशेषों से अधिक नहीं होता है - मिथेनोक्सिल्स से रहित (एमओएचक्सिल्स या एम से रहित, क्रमशः, एक्सएनएक्सएक्स या एक्सएनयूएमएक्स के बराबर)। यह इस प्रकार है कि पेक्टिन के आणविक समुच्चय बनाने के लिए 190 श्रृंखला के चारों ओर एक बंडल में परस्पर जुड़ा होना चाहिए।

इस तथ्य के आधार पर कि पॉलीगैलेक्टुरोनिक पेक्टिन कोर हाइड्रोलाइजिंग एजेंटों की कार्रवाई के लिए प्रतिरोधी है और एक सकारात्मक रोटेशन के पास है, यह माना जाता है कि पेक्टिन कोर में भाग लेने वाले डी-गैलेक्टुरोनिक एसिड रेडिकल्स में एक पाइरोस संरचना है।

सीएच की मात्रात्मक सामग्री3Pectins में 0 10 - 12% बहुभुज के भाग के वजन से है। यह सामग्री सीएच है30 कार्बाक्सिल समूहों polygalacturonic चेन की कुल संख्या के methoxylation बराबर 75% रिश्तेदार की एक डिग्री से मेल खाती है।

कई लेखकों ने एक्सएनयूएमएक्स% एसिटिक एसिड तक विभिन्न मूल के पेक्टिन तैयारियों में उपस्थिति की खोज की। अन्य लेखक पेक्टिन की संरचना में एसिटिक एसिड की उपस्थिति से इनकार करते हैं। फिलहाल, हम मान सकते हैं कि एसिटिक एसिड और एसिटाइल ईथर समूहों के रूप सीएच3सीओ केवल चुकंदर पेक्टिन का एक हिस्सा में शामिल है।

खनिज घटकों को सीए, एम पाउंड और उनके लवण के रूप में पेक्टिन परिसर में दर्शाया गया है। पेक्टिन कॉम्प्लेक्स के प्राकृतिक गठन की प्रक्रिया में, कार्बोक्सिल हाइड्रोजन समूहों के प्रतिस्थापन द्वारा पॉली-गैलेक्टुरोन श्रृंखला के लिए सीए और एमजी उद्धरणों को जोड़ा जाता है।

यह माना जाता है कि आयनों सीए और (और अन्य पॉलीवलेंट धातुएं), जबकि पेक्टिन अणु में, प्रिंसिपल वैलेंस के आसन्न चेन के कार्बोक्सिल समूहों को बांधते हैं और बाद वाले को एक दूसरे से जोड़ते हैं।

Ca और Mg के अतिरिक्त, Fe, А1 और SiO की नगण्य मात्राएँ पेक्टिन की राख की संरचना में पाई गईं।2.

देशी पेक्टिन में खनिज तत्वों का मात्रात्मक सामग्री सही रूप में तथ्य यह है कि संयंत्र के ऊतकों से पेक्टिन की वसूली सामान्य रूप से जब एसिड के संपर्क में होता है, जो एक कम या ज्यादा मजबूत demineralizing पेक्टिन की ओर जाता है की वजह से निर्धारित नहीं किया जा सकता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कीटनाशक पदार्थों के व्यक्तिगत घटकों के बारे में मौजूदा असहमति मूल सामग्री से उत्तरार्द्ध निकालने के तरीकों में अंतर के कारण होती है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि पेक्टिन की रासायनिक संरचना में अंतर उनके मूल पर भी निर्भर करता है।

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