Меваларда пектин микдорини аниқлаш ва уларнинг физиккимиёвий хусусиятларини ўрганиш

Пектин бирикмалари - гликаногалактуронанлар деб аталувчи кислотали ўсимлик полисахаридлари бўлиб, улар эримайдиган полисахаридлар мажмуаси тарзида гулли ўсимликларнинг ҳужайра деворларида протопектин кўринишида учрайди. Бу мажмуа целлюлоза ва гемицеллюлозалар билан ўзаро таъсирга киришиб, ҳужайра деворининг структурали каркасини ҳосил қилади. Гидролитик экстракция жараёнида, яъни кислотали эритмалар ёки бошқа гидролиз қилувчи агентлар таъсирида, протопектин эрувчан ва эримайдиган пектин полисахарид фракцияларига ажралади. Ҳосил бўлган моддалар ўсимлик ҳужайрасидан ташқарига диффузия қилиши мумкин [1, 2]. Пектин полисахаридлари ўсимлик ҳужайраси таркибидаги бошқа компонентлар билан биргаликда сув-туз алмашинувини тартибга солади, тургорни, ҳужайра деворларининг чўзилиш қобилияти ва мустаҳкамлигини таъминлайди. Уларга хос бўлган гель ҳосил қилиш ва комплекс ҳосил қилиш қобилияти туфайли пектин полисахаридлари қимматли озиқавий толалар ҳисобланади ва кенг биологик фаолликка эга [3, 4]. Пектин молекуласининг асосий тузилиши D-галактурон кислотаси қолдиқларидан ташкил топган бўлиб, улар ўзаро α-(1→4)-гликозид боғлари орқали боғланган. Бу қолдиқларнинг баъзилари олтинчи углерод атоми бўйича метилланган, шунингдек, қисман калций ионлари билан нейтралланган бўлади [5, 6]. Турли ўсимликларда пектин моддалари миқдори умумий массасининг бир неча фоиз улушидан тортиб 13,8 % гача ўзгариши мумкин. Пектиннинг энг қимматли манбаи сифатида “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №5/2025 232 Озиқ-овқат саноати технологиялари тоза йиғилган ўсимлик хом ашёси ҳисобланади, чунки у юқори сифат кўрсаткичларига эга [7]. Пектин полисахаридларининг эрувчанлиги, асосан, уларнинг этерификация даражасига боғлиқ, юқори даражада метилланган пектинлар паст даражада метилланган пектинларга қараганда яхшироқ эрийди. Пектинни сахароза билан 1:5 нисбатда аралаштирилганда, унинг эриши тезлашади ва соф пектинга нисбатан юқори концентрацияга эришилади. Тўлиқ деметоксилланган шакллар пектин кислотаси деб аталади, улар ишқорий гидролиз натижасида ҳосил бўлади ва сувда эримайди, фақат бўкиши мумкин. Бироқ бу кислотанинг тузлари - натрий, калий ва аммоний пектатлари, бошқа органик кислоталар тузлари сингари сувда яхши эрийди. Таркибида метоксил гуруҳларини сақламаган пектин полисахаридлари эрувчан эмас. Турли молекуляр массага эга пектин намуналарини таққосланганда, кичикроқ молекуляр массали ва кўпроқ метоксил гуруҳларига эга бўлган пектинлар сувда яхшироқ эрувчанликка эга экани аниқланган [8, 9]. Сувли муҳитда пектин макромолекулалари спирал шаклни қабул қилади. Бу ҳолда уларнинг поляр гуруҳлари сув молекулалари билан ўзаро таъсирга киришиб, гидрат қобиғини ҳосил қилади - занжирнинг ҳар бир бўғинига тахминан 10 та сув молекуласи боғланади. Органик эритувчиларда пектинлар эримайди, бироқ глицеринда ивийди [10]. Ўсимлик хом ашёсидан олинган тозаланган пектин кукун кўринишида бўлиб, ранги одатда оқ-сарғишдан тортиб кулранг-қўнғир тусгача бўлади. У деярли ҳидсиз бўлади ва мазаси таътиб кўрилганда тилда шиллиқ модда каби ҳис қилинади [11]. Пектин моддалари барча ўсимликлар ҳужайраларида эрувчи пектин ва эримайдиган протопектин кўринишида мавжуд. Пектин моддалари ҳужайра деворининг таркибида, ҳужайралараро моддада ва вакуолларда катта миқдорда учрайди. У ерда целлюлоза, гемицеллюлозалар ва бошқа бир қатор бирикмалар билан бирга мавжуд бўлади [5, 10]. Пектинлар энтеросорбент ҳисобланади ва инсон ҳазм қилиш тизими томонидан жуда кам ўзлаштирилади. Пектин оғир металлар билан боғланиш, чиритувчи микроорганизмлар фаоллигини пасайтириш ва радионуклидларни организмдан чиқариб юбориш қобилиятига эга. Клетчаткага нисбатан, у жигар ўт кислоталарини чиқариш ва қондаги холестерин миқдорини камайтиришда самаралироқ ҳисобланади [5]. Пектин ҳазм қилиш жараёнида холестерин билан ошқозон-ичак тизимида ўзаро таъсирга киришади ва углеводларни ҳазм қилишни секинлаштириб, глюкозанинг ўзлаштирилишини пасайтиради. Шу хусусиятлари туфайли пектин эрувчан озиқавий толалар қаторига киради [12, 13]. Кўпик, эмульсия, комплекс ва гель ҳосил қилиш каби функционал хусусиятлари туфайли пектин моддалари овқат ҳазм қилиш тизими фаолиятини сақлаш ва меъёрлаштиришга кўмаклашувчи профилактик компонент сифатида қўлланилади. Улар ошқозон-ичак тизимига тушганда дирилдоқ структуралар ҳосил қилади, улар токсинларни адсорбция қилиб, организмдан чиқариш қобилиятига эга. Пектинлар турли шароитларда структура ҳосил қилиш қобилиятига қараб икки асосий гуруҳга бўлинади. Шу хусусиятига кўра улар паст эфирланган ва юқори эфирланган пектинлар сифатида таснифланади. Айниқса, юқори эфирланган пектинлар озиқ-овқат саноатида кенг қўлланилади, улар сувни боғловчи агентлар, қуюқлаштирувчи, структура шакллантирувчи ва гель ҳосил қилувчи компонентлар сифатида ишлатилади. Ушбу тадқиқотнинг мақсади айрим меваларда кальций пектати ва пектин миқдорини аниқлашдан иборат бўлди. Шунингдек, тоза ўрик мевасидан пектинни ажратиб олиш ва унинг физик-кимёвий хусусиятларини ўрганиш, шу орқали уни барқарорловчи, эмульгатор ва дирилдоқ ҳосил қилувчи модда сифатида қўллаш имкониятларини баҳолаш вазифаси қўйилди. Тадқиқот учун истеъмолда энг кўп учрайдиган мевалар танлаб олинди. Ушбу “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №5/2025 233 Технологии пищевой промышленности намуналарда кальций пектати ва пектин миқдори аниқланди ҳамда олинган натижалар адабиёт манбаларидаги маълумотлар билан таққосланди. Пектин моддаларининг миқдорини кальций пектати миқдори орқали аниқлаш усулидан фойдаланилди. Ушбу метод мевалар тўқималари ва ҳужайра шарбатидан пектин бирикмаларини сув ёрдамида ажратиб олишга асосланган. Протопектин паст кислотали сув муҳитида ажратиб олинади. Пектин кислотаси ҳамда унинг кальций ва магний тузлари эса лимон кислотасининг аммоний тузи эритмаси билан қайнатиш орқали олинади. Кейинчалик ажратиб олинган пектин моддаларини кальций хлориди қўшиш орқали кальций пектати кўринишига келтирилади. Пектин миқдори ҳосил бўлган кальций пектати массаси асосида ҳисобланади. Фильтратдаги кальций пектати чўкмаси массаси 0,03 г дан ошмаслиги керак. Кальций пектати миқдори, бошланғич намунанинг умумий массасига нисбатан фоизда ифодаланган ва 0,9235 коэффициентига кўпайтирилган ҳолда, тадқиқ қилинган намунадаги пектин миқдорини кўрсатади. Ушбу коэффициент кальций пектатидаги кальцийнинг массаси билан умумий пектин моддалари массаси ўртасидаги муносабатни ҳисобга олади. Ўлчов натижалари 1-жадвалда келтирилган. Майдаланган ўрик мевасидаги эрувчан пектин 0,5 % ли шовул кислотаси эритмаси ва 0,5 % ли аммоний оксалати эритмаси ёрдамида 60 дақиқа давомида қайнатиш орқали экстракция усули билан ажратиб олинди. Экстракциядан сўнг пектин этил спирти ёрдамида чўкмага туширилди, сўнгра фильтрланди ва ҳосил бўлган чўкма қуритилди [14, 15]. 1-жадвал Тадқиқ қилинган меваларда пектин моддаларининг миқдори Т.р. Меваларнинг номланиши Пектин кислотасининг миқдори, г 1 Ўрик 0,98 1,12 1,03 2 Олхўри 0,67 0,63 0,58 3 Нок 0,45 0,51 0,47 4 Анжир 0,73 0,84 0,78 Шундай қилиб, олинган маълумотлар асосида хулоса қилиш мумкинки, тадқиқ этилган мевалардаги пектин миқдори замонавий адабиётларда келтирилган қийматларга тахминан мос келади ва оптимал ҳисобланади. 100 грамм тоза ўрикдан, хом ашёнинг намлик даражасини ҳисобга олган ҳолда, ўртача 8,7 ± 0,3 % пектин олинди. Ажратиб олинган пектин оқ-сарғиш рангдаги кукунсимон модда бўлиб, иссиқ сувда яхши эрийди, совуқ сувда эса кам эрийди ва органик эритувчиларда деярли эримайди. Кейинчалик ушбу пектиннинг хоссаларини тадқиқ қилиш ишлари олиб борилди. Тадқиқот босқичларидан бири ажратилган пектиннинг молекуляр массаcини аниқлаш бўлди. Бу мақсадда Оствальд вискозиметридан фойдаланган ҳолда вискозиметрия усули қўлланилди [16]. Ўрик меваларидан олинган пектиннинг сувли эритмалари тайёрланди ва уларнинг белгиланган радиус (r) ва узунликка (l) эга бўлган капилляр орқали оқиб ўтиш вақти ўлчанди. Пектин эритмаларининг нисбий қовушқоқлиги (nотн) шу ҳажмдаги дистилланган сувнинг худди шу капилляр орқали оқиб ўтиш вақти билан солиштириш орқали аниқланди. Ҳисоблашлар қуйида келтирилган ифода асосида амалга оширилди: Сақланадиган меъёри, г/100 г Кальций пектат миқдори, 10 (%) мл да 𝑛отн = 𝑛𝑥 𝑛𝑜 = 𝑡𝑥 𝑡𝑜 , Бунда: nx и nо – тегишлича пектиннинг сувли эритмаси ва сувнинг қовушқоқлиги; tх и to – тегишлича пектин эритмаси ва сувнинг капиллярдан оқиб ўтиш вақти. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №5/2025 234 Озиқ-овқат саноати технологиялари Нисбий қовушқоқлик қиймати асосида солиштирма қовушқоқлик (nуд) ҳисобланди, қайсики у тоза эритувчига нисбатан эритма қовушқоқлигининг ортишини тавсифлайди. Ҳисоблаш учун қуйидаги тенглама қўлланилди: 𝑛уд = 𝑛𝑥−𝑛𝑜 𝑛𝑜 = 𝑛отн −1 , Сўнгра турли концентрациядаги (C) эритмалар учун қуйидаги тенглама асосида келтирилган қовушқоқлик (nпр) аниқланди: 𝑛пр = 𝑛уд С , Бажарилган ҳисоблашларнинг натижалари 2-жадвалга келтирилган. 2-жадвал Эксперимент маълумотлари ва ҳисоблашлар натижалари Т.р. С, % t, c nотн nуд nпр H2O - 39,4 - - - 1 0,03125 42,5 1,14 0,09 2,83 2 0,0625 46,7 1,35 0,28 3,46 3 0,125 49,8 1,49 0,32 2,34 4 0,25 54,6 1,52 0,51 1,67 5 0,5 67,3 1,83 0,82 1,46 6 1,0 112,4 2,98 1,93 1,75 Характерли қовушқоқлик [n] график усул орқали, эритмани чексиз суюлтирилишида келтирилган қовушқоқликнинг энг юқори қиймати сифатида аниқланди. Ушбу ҳолда [n] 2,8 га тенг бўлди. Бу қиймат Марк-Хаувинк-Кун тенгламасида қўлланилади, у ҳатто кучли суюлтирилган эритмаларда ҳам макромолекулаларнинг ўзаро таъсирини, шунингдек, K доимийсининг занжир узунлигига боғлиқ ўзгаришини инобатга олади. Мазкур ифода юқори молекуляр бирикмаларнинг ўртача молекуляр массасини ҳисоблашда қўлланилади. [n]= kМα, Бунда: k - коэффициент бўлиб, полимер-гомологик қатор эритмалари учун ўзгармас миқдор ҳисобланади (k=1,1x10-5); α - макромолекулаларнинг эритмадаги шаклини тавсифловчи ва занжирларнинг қайишқоқлиги билан боғлиқ бўлган миқдор (α=1,22). Ўрикдан олинган пектиннинг ўртача молекуляр массаси Марк-Хаувинк-Кун тенгламаси асосида ҳисоблаб чиқилди ва у 26 974,6 г/мольни ташкил қилди. Кейинги босқичда Ребиндер ускунасидан фойдаланган ҳолда пектиннинг сувли муҳитдаги сирт фаоллик хусусиятлари ўрганилди. Бунинг учун турли концентрациялардаги сувли эритмалар тайёрланди ва улар орқали манометр суюқлиги босимидаги фарқлар аниқланди. Олинган маълумотлар асосида сирт таранглиги изотермалари қурилди. Олиб борилган тадқиқотлар натижасида тоза ўрикдан олинган пектиннинг молекуляр массаси аниқланди ва у юқори молекуляр бирикма сифатида унинг бўкиши ва эрувчанлик хусусиятларини белгилаб беради. Шунингдек, пектинда яққол сирт фаоллиги кузатилмади. Кейинчалик мазкур пектиннинг технологик хусусиятларини тадқиқ қилиш, унинг озиқ-овқат маҳсулотлари ишлаб чиқаришда барқарорловчи, эмульгирловчи ва дирилдоқ ҳосил қилувчи модда сифатидаги салоҳиятини баҳолаш имконини беради