Способ получения пектина из хлопковой створки

 

Область применения: в пищевой промышленности, а именно при производстве пектина. Сущность изобретения: хлопковые створки измельчают до размеров частиц 0,5 - 0,7 мм, промывку осуществляют 1,5 -1,4% -ным водным раствором хлористого натрия при гидромодуле 1 : (15 - 20) при температуре 80 - 82С в течение 25 - 30 мин, а кислотный гидролиз-экстрагирование проводят смесью равных объемов рстворов 0,1 - 0,15% -ной соляной и 0,05 - 0,07% -ной щавелевой кислот при соотношении сырье-экстрагент 1 : (12 - 15) при давлении 0,123 - 0,156 МПа и температуре 105 - 112С течение 70 - 80 мин, затем отделяют осветленный гидролизат, вакуум-концентрируют до содержания пектиновых веществ 2,2 - 2,5% , осаждают пектин 92% -ным этанолом, содержащим 12,5 - 15 мл/л соляной кислоты при соотношении экстракт - осадитель 1 : (2 - 2,5). 1 ил. 2 табл.

Изобретение относится к получению пектина из хлопковой створки и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен способ получения пектина из хлопковой створки, предусматривающий промывку сырья водным раствором хлористого натрия, его рифление, кислотный гидролиз-экстрагирование, отделение экстракта, его очистку, осаждение пектина раствором, содержащим 96% -ный этанол, промывку полученного пектина и его сушку. [1] .

Известный способ имеет недостатки. Так, выщелачивание полифенолов происходит медленно, набухание растительной клетки идет длительное время. Особенно затруднен выход в жидкую фазу полифенолов, локализованных в более глубоких недрах клетки.

При длительном процессе гидролиз-экстрагирования происходит частичный гидролиз протопектина до моногалактуроновой кислоты, и образовавшиеся пектины имеют низкий молекулярный вес.

Кроме того, по известному способу требуется значительное количество хлористого натрия для промывки створки, что удорожает процесс очистки сточных вод, тогда как на современном этапе требуются экологически чистые и энергосберегающие технологии.

Целью изобретения является ускорение процесса повышения выхода пектина, улучшение его качества и снижение расхода хлористого натрия.

Это достигается тем, что сырье измельчают до размеров частиц 0,5-0,7 мм, промывку осуществляют 1,4-1,5% -ным водным раствором хлористого натрия при гидромодуле 1: (15-20) при температуре 80-82^оС в течение 25-30 мин, а кислотный гидролиз-экстрагирование проводят смесью равных объемов растворов 0,1-0,15% -ной соляной и 0,05-0,07% -ной щавелевой кислот при гидромодуле 1: (12-15) при давлении 0,123-0,156 МПа и температуре 105-112^оС в течение 70-80 мин, затем отделяют осветленный гидролизат, вакуум-концентрируют в 4-5 раз до содержания 2,2-2,5% пектиновых веществ, осаждают пектин 92% -ным этанолом, содержащим 12,5-15 мл/л соляной кислоты при объемном соотношении экстракт-осадитель 1: (2-2,5).

Способ получения пектина осуществляется следующим образом.

Хлопковую створку измельчают на дисковой дробилке до размеров частиц 0,5-0,7 мм и замачивают 1,4-1,5% -ным водным раствором хлористого натрия при гидромодуле 1: (15-20) и температуре 80-82^оС в течение 25-30 мин. Затем промытое сырье подвергают кислотному гидролиз-экстрагированию смесью равных объемов растворов 0,1-0,15% -ной соляной и 0,05-0,07% -ной щавелевой кислот при соотношении сырье-экстрагент 1: (12-15) при давлении 0,123-0,156 МПа и температуре 105-112^оС в течение 70-80 мин. По окончании гидролиза отделяют фильтрованием осветленный гидролизат и вакуум-концентрируют до содержания 2,2-2,5% пективновых веществ. Концентрированный экстракт обрабатывают 92% -ным этанолом, содержащим 12,5-15 мл/л соляной кислоты при соотношении экстракт-этанол 1: (2-2,5). Выделенный продукт двукратно промывают 96% -ным этанолом, а затем 96% -ным этанолом, содержащим 0,15-0,4% гидроокиси аммония с доведением рН пектина до значения 3,5 и сушат в калориферной сушилке в тонком слое при температуре 50-60^оС.

Такое выполнение способа получения пектина позволяет сократить время технологической обработки сырья и тем самым увеличить выход пектина за счет увеличения оборачиваемости экстрактора - основного аппарата в технологической линии.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема осуществления способа.

Результаты осуществления способа при различных режимно-технологических параметрах приведены в табл. 1, а физико-химические показатели полученных пектинов - в табл. 2.

П р и м е р 1. 100 кг воздушно-сухой хлопковой створки измельчают на дисковой дробилке 1 до размеров частиц 0,5 мм (ситовой отбор) и замачивают в стальном реакторе 2 в 2000 л 1,5% -ного водного раствора хлористого натрия с температурой 80^оС в течение 30 мин при постоянном перемешивании. Затем водно-сырьевую смесь (суспензию) фильтруют на нутч-фильтре 3, прополаскивают чистой водой и набухшее сырье в количестве 488 кг загружают в акратофор-экстрактор 4 из нержавеющей стали, снабженный паровой рубашкой и внешним контуром рециркуляции, включающем трубопровод 5 и насос 6. Заливают из мерников 7 и 8 по 750 л раствора 0,15% -ной соляной и 0,07% -ной щавелевой кислот (соотношение к исходному сырью 1: 15). Одновременно, нагревая смесь до 112^оС, проводят гидролиз-экстрагирование в течение 70 мин, при этом в акратофоре-экстракторе поддерживается давление 0,156 МПа, и постоянно рециркулируется рабочая смесь насосом 6. По окончании процесса экстракции смесь подают на нутч-фильтр 9 и отделяют светлый гидролизат в количестве 1525 л, который перекачивают насосом 10 в вакуум-выпарной аппарат 11 и концентрируют в 4 раза, получая 381 л экстракта с содержанием 2,2% пектина. Концентрированный экстракт перекачивают в осадитель 12, куда подают 1190 л (955 кг) 92% -ного этанола из мерника 13 и подкисляют из мерника 14 концентрированной (38% -ной) соляной кислотой из расчета 15,0 мл/л к объему спирта, т. е. 17,9 л. Выделенный на центрифуге 15 влажный пектин в количестве 128 кг промывают в осадителе 16 - 320 л (256 кг) 96% -ного этанола, подаваемого из мерника 17, центрифугируют и получают 96,8 кг влажного пектина, который вновь промывают 240 л (193,6 кг) 96% -ного этанола в осадителе 18.

Окончательную промывку выделенного влажного пектина в количестве 76,8 кг проводят в осадителе 19, куда подают 96 л (76,8 кг) 96% -ного этанола и из мерника 20 0,2% -ный раствор гидроокиси аммония в количестве 0,288 л, и получают центрифугированием 51,2 кг сырого пектина с содержанием остаточного спирта 85% .

После разрыхления в разрыхлителе 21 и сушки в камерной сушилке 22 в токе теплого воздуха с температурой 50^оС получают 8,35 кг воздушно-сухого пектина с влажностью 8% .

П р и м е р ы 2-5 осуществляют аналогичным образом, но при других режимно-технологических параметрах и соотношениях компонентов, причем примеры 4 и 5 при запредельных значениях параметров, что приводит к неудовлетворительным результатам (табл. 1). (56) 1. Пищевая промышленность, 1989, N 9, с. 21.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ ХЛОПКОВОЙ СТВОРКИ, включающий промывку сырья водным раствором хлористого натрия, его механическую обработку, кислотный гидролиз-экстрагирование, отделение экстракта, его очистку, осаждение пектина раствором, содержащим этанол, промывку полученного пектина и его сушку, отличающийся тем, что механическая обработка предусматривает измельчение сырья до размеров частиц 0,5 - 0,7 мм, промывку проводят в течение 25 - 30 мин при гидромодуле смеси 1 : (15 - 20), температуре раствора хлористого натрия 80 - 82^oС и его концентрации 1,4 - 1,5% , при этом промывку осуществляют после механической обработки, кислотный гидролиз-экстрагирование проводят смесью равных объемов 0,1 - 1,15% -ный соляной и 0,05 - 0,07% -ной щавелевой кислот в течение 70 - 80 мин при гидромодуле смеси 1 : (12 - 15), температуре и давлении процесса соответственно 105 - 112^oС и 0,123 - 0,156 МПа, перед осаждением экстракт вакуум-концентрируют до содержания пектиновых веществ 2,2 - 2,5% , а осаждение проводят 92% -ным раствором этанола , содержащим 12,5 - 15 мл/л концентрированной соляной кислоты при объемном соотношении концентрированного экстракта и раствора 1 : (2 - 2,5).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4