Топинамбур өсімдігі
245
Жоспар
I. Кіріспе
1.1. Топинамбур өсімдігімен танысу
II. Қорытынды
Ерте пісетін тамыр жеміс.
Топинамбур өсімдігімен танысу
Топинамбур өсімдігінің отаны – Солтүстік Америка (земляная груша – Helianthus tuberosus ). Жарты ғасыр ішінде Қазақстан жеріне таралып үлгерді.
Қазір топинамбурдың әр түрлі қасиеттері жан – жақты зерттеулерден өтуде. Дегенмен бұл өсімдіктің зерттелмеген қасиеттері, оған қатысты дәлелденбеген болжамдар өте көп.
Ресейге қалай келгені алғаш белгісіз болған. Сол кездердегі ғалымдардың болжамдары бойынша Франциядан Германия арқылы, Қытайдан Қазақстан арқылы жеткен делінген. Қазақстан арқылы жетті деген болжамның дәлелі – Е.Б.Бейсенбиевтің (1947) қазақтардың бұл өсімдікті “қытай картошкасы ” деп атағандығын атап көрсеткені (орысша “ китайский картофель” ). Топинамбур өсімдігі туралы тарихи мәліметтерді зерттей келе В.С.Лехнович (1930) атақты ботаник Карл Линнейдің алғашында бұл өсімдікті Канададан таралған деп есептеп, кейінгі “Өсімдік түрлері” деген еңбегінде (Виды растений) оның Бразилия аймағынан таралған деген болжамын хабарлайды. Линнейдің бұл болжамын ботаник Аза – Грей бұл өсімдіктің АҚШ-та жабайы күйде өсетін дорокинойдты топинамбурдың (Helianthus doronikoides L.) таралымы деп айтқанына дейін дұрыс деп есептеп келген. Аза – Грейдің бұл болжамы шындыққа жанасқан бірден-бір ой болды және сол кезден бастап бұл өсімдікті жабайы топинамбур ретінде зерттей бастады.
Солтүстік Америкада топинамбур өсіруді европалықтар келем дегенше қолданған. Оны европалықтар үндістердің “топинамбо” деген тайпасынан алғаш рет көріп, егуді үйренген. Осы тайпаның атымен – топинамбур деп атап кеткен.
Топинамбурдың негізгі өсетін аймақтары Солтүстік Америкамен қатар Солтүстік Европа, яғни жалпы солтүстікке қарасты аймақтар. Әсіресе, әдебиеттердегі кейбір мәліметтерге сүйенсек, өсірүге ең қолайлы жер ретінде тәуліктің орташа температурасы +5° - тағы салыстырмалы тұрақтылық 160 күнге дейін созылатын зоналарды топинамбурдың нағыз өнім беретін жері ретінде тануға болады. Осыған қарап солтүстік аймақтарды топинамбурдың маңызы өте жоғары болуы тиіс деп айта аламыз.
Бір таңқаларлық жайт, топинамбурдың негізгі жемісінің өнімі ТМД елдерінің солтүстік өңірінен гөрі оңтүстік өңірлерінде жақсы көрсеткішке ие. Оның себебі – жерн алмұртының, яғни топинамбурдың өсіп - өну стадияларына жарықтың әсерінің орны ерекше. Күннің қысқарып, түннің ұзаруы топинамбурға да біршама әсер етеді. Оның сипаты мынадай: топинамбурдың жер үсті бөлігіне жарық пен температура басқа өсімдіктер секілді қажет – ақ, ал қызығы сол жеміс бөлігінің негізгі массасын топинамбур түннің ұзпрған мезгілінде жинайды екен. Сол үшін түннің суық болмағаны пайдалырақ. Ал солтүстіктегі күздің ерте түсуі жемістің толық пісіп-жетілуіне кедергісін тигізеді. Бар айырмашылығы сол ғана. Ал құрамындағы өзгешеліктер туралы әңгіме бір басқа.
1613 жылы француздар ең алғаш Европаға алып келді. Ал, Ресейде ХІІІ ғасырдың ІІ-жартысында пайда болды. Алғаш Ресейге топинамбурдың әртүрлі формасын АҚШ-тан Николай Иванович Вавилов алып келді.
Әдебиеттердегі мәліметтерге сүйенсек, топинамбур ыстыққа төзімді, көктемгі ызғарға, күзгі аязға өте шыдамды. Оның жемісі әртүрлі климаттық өзгерістерге қарамастан өте жақсы сақталады. Құрамында инулин, глюкоза, фруктоза көп. Соған орай, ол диабет ауруына бірден-бір ем деп түсінуге болады.
Топинамбур өсімдігіне ботаникалық сипаттама.
Топинамбур немесе жер алмұрты жемісті өсімдіктер тобына жатады. Күрделігүлділер тұқымдасына және күнбағыс жататын туысқа жататын өсімдік түрі.( Helianthus туысы). Helianthus туысы полиморфты және өте кең таралған. Алғашында бұл туыстың 50 түрі белгілі болса, Коккерль 180, ал Кеңес монографы Ф.А.Сацыперов 264 түрін анықтаған. Сацыпкров көп жылдар бойы Helianthus туысын зерттеген (Жуковский бойынша 1950).
Сипатталған өсімдіктердің көпшілігі шөптесін өсімдіктер. Жартылай бұталы, нағыз бұталы, нағыз жемісті, жай тамырлы түрлері бар. Туыстың көп түрі – мезофиттер, біразы – ксилофиттер, тек санаулы түрі ғана гидрофиттер.
Көп қасиеттері бойынша топинамбур күнбағысқа өте қатты ұқсайды. Жапырағы кіші көлемді, бірақ саны жағынан асып түседі. Жапрырағы жұмыртқа пішіндес, жиегі ара тісті, жапырағының беткі бөлігі тікеншелермен қапталған. Жапырақ саны орташа есеппен 20-30 деп есептегеннің өзінде, бір өсімдікте 300-400-ге дейін жапырақ болады. Ал кейбір жоғары сорттарында одан да көп болуы таңқалдармайтын нәрсе десек қателеспейміз.
Гүлшоғыры - себет тәріздес. Дәл күнбағыстікі секілді, бірақ 5-6 есе кіші. Сабағы – бір жылдық, жартылай бұталы, цилиндр тәрізді. Толық дамуы 2-2,5м, егер қолайлы жағдайда өссе 3,5-4 м-ге дейін жетеді. Негізгі сабақта бірнеше қосымша сабақшалар да болады, ол сортқа байланысты аз немесе көп болады.
Топинамбурдың дұрыс өсіп - өнуіне және жақсы өнім беруіне топырақтың да тигізер әсері өте жоғары. Әсіресе, топырақтың ылғалдылық дәрежесі үлкен маңызға ие. Топырақтың ылғалдылығының әсерін Қырғызстанның зооветеринарлық институтының зерттеу нәтижесі арқылы дәлел келтіруге болады. Олар ылғалдылықтың әртүрлі жағдайын әр 10,20,30 күн аралығында суарып отыру арқылы жасаған. Сонда төмендегі кестеде келтірілген мәліметтерді алған.(Назарьевский,1936)
Нан - ең негізгі коректік тағам.
Нанды пайдалану арқылы адам көмірсуға қажеттілігінің тең жартысын, ақуыз қажеттілігінің үштен бірін, В тобының витаминдеріне қажеттілігінің жартысының көбін өтейді.
Оған қоса нан тағамдары тамақтануды реттеу үшін өте қолайлы өнім болып табылады.
Санк- Петербург Мемлекеттік нан өнімдері ғылыми зерттеу институтында «Топинамбур» фермелік шаруашылығында өсірілген ДУ 9164-001* /179 125 73-200/ топинамбур түйнектерінің ұнтағын нан және ұн тағамдарына қосу мүмкіндігі зерттелді.
Бидай ұнынан нан пісірген кезде топинамбур түйнегінің ұнтағын қамырға ұнынның салмағына қарай 2,5-5 % мөлшерде қосты. Топинамбур ұнтағынан нан пісіруге пайдалану наның қатты болып пісуін 5-6 %- қа азайты.
Жүргізілген зерттелур нан тағамдарын өндіруге қолайлытопинамбур ұнтағының мөлшерін белгіледі. (ұн массасына 2,5 %) Сонымен бірге кептірілген топинамбур ұнтағынан ұн массына қарай алынған 3,4,5 % мөлшерінің қара бидай ұнының және 1 сорттық бидай ұнынан иленген қамырдың физико химиялық және органоптикалық қаситтеріне тигізетін әсері зерттеледі.
Техникалық шаттар бойынша жаңадан жасап шығарылған нан тағамдарынан дайындалу әдістеріне топинамбур түйнектерінең ұнтағын қосу нан өнімнің тағамдық құндылығын артырады.
Нанның жаңа сорттарында Мемлекеттік стандарт боынша өндірілген түрлеріне қарағанда белоктың, майдың балластық және минералдық заттардың мөлшері көбейген, сондықтан оларды елдік- профилактикалық тағам ретінде қолдану өте қолайлы.
Техногендік факторлардың әсерін жұмсартып, адам ағзасын өмірлік маңызы бар тағамдардың тәуіліктік мөлшерімен қамтамасыз ете алатын арнайы тағайымдалған кондитерлік өнімдерді өндіру жақсы дамып келеді.
Пичениге, шоколадқа, кофеттерге өсімдік шикізаттарының биологиялық қоспасын қосу арқылы олардың емдік әсерін арттыруға болады.
Минералдық заттар мг
Топинамбур ұнтағы қамырдың су сіңіргіш қасиетін жақсартады, нәтижесінді қамырдың құрылымы тығыздала түседі.
Тапинамбур ұнтағының мөлшері арттыра түсу печеньенің үгітілуін азайтады.
Тапинамбурдың өнделген өнімдерін қолдануға қызуғышылық әлі де тоқтаған жоқ.
Ұлттық академиялық аграрлық зерттеу орталығындағы тағам өндірісі ғылыми зерттеу институтында ұсақталған тапинамур түйнектерін қосу арқылы нан өнімдеріннің тағамдық құндылығын арттыру бағытында ізденістер жүргізеді.
Нан өнімдеріне және басқа да тағамдарға тапинамбур тәріздес табиғи өсімдіктерден алынған құрамында инулин бар шикі заттар емдік профилактикалық бағыт береді.
Москва мемлекеттік тағам өндірісі институтында жүргізілген зерттеулер нәтижесінде мұндай тағамдар ретінде адам экологиясы институты (Мәскеу қаласы) мен АҚ «ЮГ» (Ставрополь қаласы) технологиясы бойынша жасалған тапинамбур және инулиннің қоюланған концентраты экстрактың пайдалану ұсынылды.
Тағамға тек қана емдік профилактикалық бағыт қана қоймай, сонымен қатар кейбір шикі зат түрлерін (мысалы сахароза) алмастыра алатын тағамдық қоспалардың маңызы өте жоғары.
Ет және сүт өнімдері
Қазіргі кезде тағамға емдік – профилактикалық ет өнімдерін пайдаланатын адамдар саны арта түскені байқалды. Осыған байланысты арнайы тамақтану үщін жаңа шикі зат көздерін іздеу маңызды болып отыр. Диеталақ ет өнімдерін өндіру үшін қолдану мүмкіндігі жоғары тағамдар қатарына тапинамбур да кіреді. өркениеттің дамуына және қоршаған ортаның ластануына орай тиімді тамақтану халық үшін жоғары мәнге ие болады. Шәкәрім атындағы Семей Мемлекттік Университетінде профессор У.Ч. Шоманов, К.Ж.Әмірханов, М.К.Шамхонова тапинамбуррдың арнайы дайындалғант ет тағамдарының сапасына тигізетін әсері анықталды. Физика-химиялық, механико-стрктуралық көрсеткіштер сапа мінездемесінің 10 % сапасына тапинамбур мөлшерінде тұрақтылығын көрсетті. Алынған нәтижелер негізінде «Семей» ет өнімін өндіру технологиясы өмірге келді. Жүргізілген клинико- лабораториялық апробация арнайы дайындалған ет өнімін пайдалану кант диабетімен ауыратын адамдардың ауру ағымын жақсартатыны анықтады.
Шығыс – Сібір Мемлекеттік технология Университетінің ғалымдары (Рязанов, Чупров, Дорофеев) тапинамбурды қолдану арқылы арнайы дайындалатын шұжық өнімдеріне қажетті ақуыз, май, имульсия қатарын ұсынған болатын.
Тапинамбур сондай ақ ет котлнтттерін, фрикаделькалары, тауық котлеттері, фаршаталған ет өнімдерін дайындауға пайдаланылады. Биологиялық құнды қосылыстарымен тәттілігінің жоғарылығына байланысты тапинамбурды диеталық сүт дисерттері мен балмұздақ жасау үшін қолдауға болады. Балмұздақ тағамдық нәрлігі жоғары сүт дисертіне жататындықтан ағзаға сінімді, сондықтан жоғары сұранысқа ие. Бірақ өндірістегі стандартқа сай шығарылатын ассортиментінің кеңдігіне қарамастан, емдік – профилактикалық қасиеттері бар.
Сусындар
Топинамбур экстрактынан диеталық сусындар алу үшін сақтану мерзәмдері әртүрлі топинамбур түйнектерін пайдаланып зерттеу жұмысы жүргізілді. (Г.И. Шфукаева) эксперемент барысында күзгі топинамбур жиынын жаңадын қазылған және 7 ай сақталған түйнектерді зерттеді.
Жаңа қазылған үлгілерінде инулин құрамы көп болды, ал сақтау барысында аздап төмендеген . Моно және алигосахаридтерді үлесі керісінше көктем айларында жоғарылаған, оның себебі сақтау кезіндегі өсімдіктің аз ферменттерінің әсерінен полисахаридтердің жартылай ыдырауынан болуы мүмкін.
Көріп тұрғанымыздай, бірнеше айлар бойы сақтау бұл шикізаттың қасиетін төцмендетпеген. Бұл жаңа қазылған түйнектерімен қоса ұзақ мерзімде сақталғандарын да квас тәрізді ашытылған сусындар даярлау үшін көмірйсутекті экстрактар алуға пайдалану мүмкіндігі мол екенін көрсетеді.
Соңғы онжылдықта профилактикалық, күш беретін сусындарды пайдалану күн санап өсіп келеді. Сондықтан колориясы төмен бірақ биологилық активті табиғи субстраттар негізінде , терең технологиялық өндеуден өткізілмеген тағамдар мен сусындар өндіру бүгінгі күннің басты мәселесе болып тұр.
Топинамбур экстрактары квас сияқты ашытылған сусындарды мүлде қантты қолданбай дайындау үшін сәтті қолданып келеді. Әртүрлі технологиялық схемалар бойынша квастың түрлі сорттарын дайындауға болады: нан квасы, хош иісті, бал т.б. Қазіргі уақытта көптеген өндіріс орындары квас ашымалы концентратын пайдалануға негізделген технология бойынша квас өндіреді. Квас ашымалы жартылай ауыстыру үшін және квас түрлерін кеңейту үшін сыра ашытқысы, алма экстракты, қайын шырыны, сүт сарысуы концентраты және т.б. тағамдық және дәмдік қоспаларын ұсынады. Қантты жартылай немесе толықтай ауыстырып сусын даярлау сусын даярлау технологиясын жасап шығару мақсатында зерттеулер жүргізілді. Сусынның бақылау нұсқасын квас өндіретін өндіріс орындарының дацйындалу әдісі бойынша даярлайды. Ал тәжірибелік нұсқасында квас ашымалы қант қоспай, топинамбур экстрактымен араластырды. Ашытылатын барлық үлгілерге Saccharomyces Crevice a ВГШ -2 ашытқысы қосты.
Ашу процесі 28-30° С температурада жүргізілді. Ашудың аяқталғанын құрғақ заттардың массалық үлесінің төмендегеніне (1%) және қышқылдылық жиналғанына қараеп аяқталады. Біршама жоғары қарқынмен сүт сарысуынан жасалған үлгінің ашуы жүретіні белгілі болды. Екі тәжірибелік нұсқада да инулин сүт сарысуындағы және судағы үлгісінде 99,6-94,0 % толықтай ашылған.
Спиртің жинақталуы бақылау нұсқасына қарағанда тәжірибелік нұсқасында қарқынды жүрген. Ашымалды 6-10 ° С- қа дейін суытып, ашытқының бөлінуін күтеді. Суыған сусынды ашытқы тұнбасынан тазартып, қант сірнесімен және қант орнына қолданылатын аспартамның судағы ерітіндісімен араластырады. Аспартам С С11 H18 O5 N2 –екі табиғи амин қышқылы финилаланин мен аскартамның туындысы. Дегустация нәтижелерінде бойынша топинамбур экстрактынан дайындалған квастың әдеттегі технологиямен дайындалған квасткн ешқандай дәм айырмашылығы болмай шықты. Сүт сарысуының жұмсақ дәм, хош иіс беріп, топинамбур өнімдеріне тән дәмдерді жойып жібереді. Сарысудың биологиялық құндылығы құрамындағы сүттен алынған көптеген қосылыстарға байланысты. Сарысуда 0,7-0,9 % белоктық заттар бар, белоктардың молекулалық массасы төмен, бос аминқышқылдары көп және жоғары ерігіштік қасиеті сарысу белоктарының азғана сіңімділігін арттырады. Сондықтан топинамбурдан сығынды алғанда экстраген ретінде су мен сүт сарысуын пайдаланады. Топинамбур түйнегі мен сабағынан қантты қолданбай көптеген сусындар даярлауға болады.Мысалы, квас, Морс, Шарап, Сірне қышқылы.
«Қызылмай» ЖШС- де « диабетикалық», «Денсаулық» деп аталатынемдік фито сусындар өндіру технологиясы игерілді. «Леовит» ЖШС топинамбурдан емдік сірне алды.
Топинамбурден сірне алудың жолдары.
I әдіс. 1 кг топинамбур жуып тазалап, қабығын аршып үккіштен өткізіп дәке арқылы сүзіп шырын сығып буландырады. Су моншасында фарфор табақшада 80-85º С температурада х сағат буландырады.
II әдісте жоғарыдағы әдіс бойынша жүргізіледі, тек үкіштен өткізілген топинамбурдың меласса салмағына сәйкес 1:4; 1:6; 1:8; 1:10 қатынаста дистелденген су құйып, сүзіп, су соншасында буландырады.
III әдісте. II, I әдіс бойынша алынған шырындарды активтелген көмір, силикагель, каолин арқылы сүзіп, буландырады.
IV әдіс. өндірістік әдіспен алу.
V әдіс. сірненің химия құрамын зерттеу.
Сірненің түрлері
Сірне көптеген кондитерлік және нан өнімдерінің құрамынакіреді. Сірненің кристалдыкүйі болмайды, сондықтан кондитерлік өнімдердің қанттаррына айналады,олнан өнімдеріне сірнені қосқанда, олар қатпайды.
Кондитерлік өндірсте крахмалды сірне көп қолданылады, ал нан өндірісінде мальтозалы және рафинадты сірнелер қолданылады.
Крахмалды сірне. Картоп және жүгерінің крахмалдарын қышқылдармен гидролиздеу арқылы сірне алынады. Ол қоймалжың, тұтқырлы, түссіз зат. Сірненің дәмі тәтті, ылғалдылығы, 18-22 %. Сірненің құрамындағы өнімдер декстринді және редуцерленген қанттардан тұрады. ( мальтоза және глюкоза). Крахмалды сірнені алудың екі түрі бар, яғни карамельді және глюкозалы болады. Сірненің түрлері құрамындағы қанттардың реуцирлеуіне байланысты болады. Глюкозалы сірненің құрамында 45-70 % редуцирленген қанттар, ал крахмалды сірненің құрамында 30-44 % редуциерленген қанттар кездеседі. Редуцирленген қанттардың мөлшері азайған сайын, декстриннің мөлшері көбейген сайын, кристалды емес қасиеті сайын, кристалды емес қасиеті артады, себебі сірененің тәттілігіг азаяды. Өйткені декстриндер тұтқыр және тәттілігі аз заттар.
Мальтозалы сірне. Мальтозалы сірненің жүгерінің ұнын қанттау, яғни крахмалды гидролиздеу немесе фермент препараттар арқылы алынады. Мальтозалы сірненің түсі ақшыл- қоңыр, дәмі тәтті және бір ғана сорты бар. Бұл сірненің құрамы 65 % мальтоза мен декстриннен тұрады. Оның тығыздығы 20 С температурада 1,409 г/см кем болмауы керек. 100 г дайын сірненің қышқылдылығына 5,5 мл 1 Н сілті ерітіндісінің (NaOH , KOH) көлемі қажет.
Рафинадты сірне. Қант- рафинад өндірісінің қалдығынан рафинадтыас сірненсін алуға болады. Оны центрефугалау кезіндегі түзілген қара түсті ағындыдын алады. Рафинадты сірне қоймалжың қара толық еруі керек, себебі құрамында 53 % сахароза немесе 20 % қантсыз заттар болады. Оның құрамында 73 % кем болмайтын құрғақ заттар болады.
Белокты- глюкозалы концентрат ( БГК). Белокты глюкозалы концентрат ашық сары түсті, қнтты кристалданған масса. Оны жүгері ұнын ферментпен қанттау арқылы алынады. Алынған шырын гидролизденеді. Тазаланады, пісіріледі және кристалданады. Бұл БГК- нің құрамындағы редуцерленген қантты мөлшері 75 % кем болмауы керек (глюкозаға есептегенде) құрамындағы азотты заттар 0,25 %-тен, ылғалдылығы 24 %- тен сапауы қажет, қышқылдылығы 1 Н натрий гидроксидінің 10 мл көлемі аспауы керек. Соңғы кезде БГК нан өндірісінде кең көлемде қолданылады./3/
Сірне –крахмалдың толық гидролизденбеген өнімі. Ол кондитерлік, консервілік және басқа да өндірістік салаларында кең қолданылады.
Құрамындағы әртүрлі қантты заттардың мөлшеріне қарай, яғни қантталу дәрежесіне байланысты өндірілетін сірнелер де әртүрлі болады. Құрамында 32-42 % редуцирленген заттары болатын карамельді сірне, жоғары қантты ( редуцирленген заттары 44-70 %) сірне және мальтозалы (редуцирленген заттар, мальтозаға есептегенде 65-70%) сірне және т.б.
Сірне өндірісінің негізгі сатылары: крахмал өңдеу, қышқылды немесе ферментті гидролиздеу, қышқылдырдарды нейтралдау нмесе ферменттерің активтілігі төмендету, гидролизденген заттарды механикалық тазалаудан өткізу, адсорбциялық әдіспен шырынды тазалау (активті көмірмен) тазаланған шырынды буландыру, суыту және дайын сірнені құю./4/
Жалпы қант пен редуцирленген заттарын анықтау
Кондитерлік өнімдердің құрамындағы қанттың мөлшері - олардың негізгі сапа көрсеткіштерінің бірі. Кондитерлік өнімдер құрамында сахарозадан басқа глюкоза, фруктоза, олардың бірдей мөлшердегі қоспасы (инвертті қант), мальтоза және лактоза т.б. заттар болады.
Осы қанттардың әрқайсысының мөлшерін анықтау айтарлықтай қиындықтар туғызады және әдетте тәжірибеде ол қолданылмайды. Тәжірибелік мақсаттарда екі шарттты көрсеткішті анықтаса жеткілікті: жалпы қант мөлшері және редуцерленген заттар мөлшері.
Редуцерленген заттар немесе инверсияға дейінгі қант деп барлық қанттардың мөлшерін айтамыз (инвертті қант, глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза). Бұл заттар мыстың немесе поливалентті металдардың сілтілік ерітіндісін қалпына келтіруімен ерекшеленеді. Бұл реакция ол қанттардың құрамындағы альдегидті және кетонды топтардың болуымен түсіндіріледі. Ал сахарозаның құрамында бос карбонильді топтар жоқ. Сондықтан ол редуцерленген заттардың қатарына жатпайды.