Способ гидролиза растительного сырья

 

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способам гидролиза растительного сырья. Изобретение позволяет ускорить и упростить процесс, а также повысить качество целевого продукта. Способ осуществляется следующим образом. Измельченное растительное сырье смешивают с водой при гидромодуле 30-50, нагревают до 70 - 100°С и замораживают в вакууме при остаточном давлении 40 - 285 Па до (-10)-(-30°С). Размораживание сырья проводят при атмосферном давлении и комнатной температуре. Такая предварительная подготовка сырья позволяет осуществлять кислотный гидролиз при 80-160°С в течение 15 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51)4 С !3 К 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;:1

/) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4171492/31 -13 (22) 30,12,86 (46) 1 5.05,89, Бюл. )! 18 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) К .А.Калунянц, Е,Ф,Шаненко

А.И.Чичельницкий и Л.В .Зайцева (53) 663,534(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1) 1234427, кл, С 13 К 1/02, 1984, Авторское свидетельство СССР

В 1082819, кл. С 13 К 1/02, 1982. (54) СПОСОБ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО

СЪРЬЯ (57) Изобретение относится к гидролизной промьппленности, а именно к

Изобретение относится к гидролиз ной промьипленности, точнее касается способов гидролиза растительного сырья.

Цель изобретения - ускорение процесса и повышения качества гидроли-. эата, Способ осуществляется следующим образом, Измельченное растительное сырье. смешивают с водой при: гидромодуле 3050 до получения суспензии, нагревают до 70-100 С и помещают в вакуумную камеру, в которой размещен конденсатор-вымораживатель водяного пара. 3атем камеру герметнзируют и подключают вакуумный насос.

После достижения остаточного давления в камере 40-285 Па и температуспособам гидролиза растительного сырья. Изобретение позволяет ускорить и упростить процесс, а также повысить качество целевого продукта, Способ осуществляется следующим обра.зом . Измельченное растительное сы" рье смешивают с водой при гидромодуле 30-50, нагревают до 70-100 С и замораживают в вакууме при остаточном давлении 40-285 Па до(-10) -(-30) С.Размораживание сырья проводят при атмосферном давлении и комнатной температуре, Такая предварительна)) подготовка сырья позволяет осуществить полный. о кислотный гидролиэ при 80-160 С в течение 15 мин, 1 табл. ры сырья (-10) -(-30) С, вакуумную систему откачки отключают и камеру разгерметиэируют, Размораживание сырья проводят при комнатной температуре, После такой предварительной обработки гидролиз сырья кислотой ведут при t 80-160 С в течение 15 мин, о

Для достижения максимального эффекта предварительной обработки необходимо, чтобы на стадии кристаллизации в вакуумной камере материал был полностью насыщен водой, только в этом случае происходит разрушение целлюлоэных крис таллитор и аморфизация материала, Следовательно, с учетом потерь на испарение (нагрев сыо рья до 70-100 С и вакуумное охлаждение) гидромодуль исходной смеси должен находиться в пределах 30-50. з 14795

Увеличение гидромодуля свыше 50 может вызвать к моменту кристаллизации наличие в целлюлозно-водной смеси значительного количества свободной жидкой фазы, которая, кристаллизуясь, в первую очередь тормозит образование кристаллов внутри материала, замедляет скорость процесса и снижает с его эффективность, Снижение исходного гидромодуля ниже 30 вызывает образование в материале к моменту кристаллизации обезвоженных зон, что в значительной степени уменьшает степень разрушения материала, 15

Нагрев влажного сырья до 70-100 С о позволяет увеличить градиент давления и скорость замораживания в вакууме, что обуславливает разрушение внутренней структуры сырья, как за 20 счет интенсивного испарения влаги из капиллярно-пористой структуры сырья, так и за счет формирования мелкокристаллической структуры водяного льда в замороженном продукте. При 25 этом происходит частичное разрушение полисахаридов растительного сырья,на что указывает увеличение -редуцирующих веществ в продукте после замораживания в вакууме, 30

Нагрев воды перед замораживанием о выше 100 С вызывает распад моносахаридов, что приводит к образованию токсичных продуктов, вследствие чего уменьшается выход и снижается качест- 35 во целевого продукта, Нагрев сырья ниже 70 С приводит к снижению градиента давления при последующем замораживании и как следствие уменьшение выхода целевого продукта, 40

При замораживании в вакууме эа счет интенсивного испарения влаги происходит снижение температуры продукта, конечное значение которой за- 45 висит от величины остаточного давления и при 285-40 Па достигает (-10)(-30) С, Конечная температура (-1О) — (-30) С обусловлена тем, что при значениях 50 температуры замораживания выше

-10 С возможна неполная кристаллизао ция влаги а снижение конечной темпе-, 1 о ратуры замораживания -30 С нецелесообразно, так как вся способная к кристаллизации влага в сырье при данной температуре выморожена, Пример ), измельченное растительное сырье смешивали с водой при гидромодуле 30, нагревали до

70 С и помещали в вакуумную камеру, Включали вакуумный насос и откачивали парогазовую смесь до остаточного давления 285 Па, Температура замораживания при этом давлении достигала о

-10 С, Затем камеру разгерметеэировали и проводили размораживание сырья при комнатной температуре, Обработанное сырье помещали в автоклав и в течение 15 мин проводили кислотный гидролиз 0 57.-ной серной кислотой о при 120 С. В полученном гидролизате определяли содержание редуцирующих веществ, а в остатке — содержание легко- и трудногидролизуемых полисахаридов, Последующие примеры осуществлены в последовательности, аналогичной примеру 1, но с соответствующим изменением режима обработки.

Результаты примеров сведены в. таблицу, Предлагаемый способ позволяет сократить длительность подготовки сырья к гидролизу на 6 ч, а эа счет вакуумного замораживания снизить загрязне-, ние гидролизата и тем самым повысить его качество

Формула изобретения

Способ гидролиза растительного сы-. рья, предусматривающий смешивание предварительно измельченного сырья с водой до получения суспенэии, замораживание ее, последующее размораживание и обработку сырья кислотой при 80-160 С с получением гидролизата, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и повышения качества гидролиэата, смешивание сырья с водой осуществляют при гидромодуле .30-50, перед замораживанием полученную суспензию нагревают о до 70-100 С, а замораживание ее ведут в замкнутом объеме путем вакуумирования до остаточного давления 40285 Па и температуры замораживания (-10) -(-30) С.

1479522

Содержание полисахаридов в сырье

Тем-

ОстаточПример

Остаточный

ТемСодержание PB в

Время вакууТемГидромодуль пература напература гидролиза, С пература замогидролиза те ное мирования, мин давление, Па гидромодуль

ЛГ ТГ

rpeо ва, С раживания, С

1

3

5

7

9 50

10 30

Il -40

12

13

14

17

18

40

21 50

22 30

23 40

24 50

30 26

27

28

6

14 160

5 80

Составитель H,Ñåëèâåðñòîâà

М,Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор

Заказ 2506/26 Тираж 313 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям:при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

100

lI

14

12

18

19

ll

12

14

13

12

17

19

19

17

l5

18

16

12

19

14

12

285 -10

125 -20

40 -30

285 -10

125 -20

40 -30

285 . -10

125 -20

40 -30

285 -10

40 -30

13

15 120

12

13 120

11 120

12

11 120

14

10 120

11

8. 120

9 120

7 120

5

5 120

2,4 5,0 64,6

2,0 4,3 64,7

2,0 4,1 64,9

I 3 3,0 66,7

05 24 681

Oе5 2е4 68еl

lэ0 2 О 67е5

0s5 2,0 68,5

0,4 2,1 68,5

0,7 2,1 68,2

lеО lе9 68,1

1,1 1,5 68 4

0 1 0,8 70 1

0,1 0,5 70,4

0,0 Ое5 70,5

05 18 687

0,0 0,9 70,1

0,0 0,5 70,5

1,5 2,1 67,4.

0,8 1,1 69,1

0,8 1,0 69,2

0,9 1,7 68,4

0,0 1,0 70,0

0 О 0,0 7liO

Оэ5 I O 69 5

0000.710

00 00 71 О

Ое5 2е4 48э!

1,2 2,0 67,9