Способ производства пектина из плодово-ягодных выжимок

 

Использование: в пищевой промышленности при получении пектина. Сущность изобретения: плодово-ягодные выжимки экстрагируют потоком двуокиси углерода в надкритическом состоянии, затем промывают водой, подвергают гидролизу, разделяют на фазы и выделяют целевой продукт из жидкой фазы. Экстрагирование преимущественно ведут при 50 - 80°C и давлении 10 - 12 МПа. На поток двуокиси углерода можно накладывать ультразвуковые колебания, преимущественно с частотой 18 - 22 кГц. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения пектина из выжимок плодово-ягодного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен способ производства пектина из плодово-ягодных выжимок, включающий их экстрагирование сжиженным гексаном, промывку водой, гидролиз протопектина, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (авт. св. СССР N 577212, кл. С 08 B 37/06, 1977).

Недостатком этого способа является токсичность и пожаро-взрывоопасность производства.

Задачей изобретения является повышение техники безопасности.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства пектина из плодово-ягодных выжимок, включающем их экстрагирование газом, промывку водой, гидролиз протопектина, разделение Фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, согласно изобретению, экстрагирование осуществляют потоком двуокиси углерода в надкритическом состоянии.

Это позволяет повысить технику безопасности производства за счет использования нетоксичного и негорючего экстрагента.

В предпочтительном варианте экстрагирование осуществляют при 50 - 80^oC и давлении 10 12 Мпа. Это ускоряет удаление восков из выжимок.

В другом предпочтительном варианте в процессе экстрагирования осуществляют по меньшей мер однократный сброс давления в сырье до атмосферного.

Это ускоряет процессы экстрагирования, промывки и гидролиза протопектина за счет улучшения условий массообмена.

Аналогичный результат достигается при наложении на поток двуокиси углерода ультразвуковых колебаний, желательно с частотой 18 22 кГц, что предусмотрено последним предпочтительным вариантом воплощения изобретения.

Способ реализуется следующим образом.

Плодово-ягодные выжимки обрабатывают потоком надкритической двуокиси углерода, предпочтительно при 50 80^oC и давлении 10 12 МПа, возможно осуществляя, по меньшей мере однократный, сброс давления в обрабатываемом сырье до атмосферного, или накладывая на поток двуокиси углерода ультразвуковые колебания, предпочтительно в интервале частот 18 22 кГц. В процессе экстрагирования из сырья удаляются воскоподобные эпифитные гидрофобные вещества кутикулярного слоя кожицы и гидрофобные жирорастворимые вещества содержимого клеток, в том числе растительное масло. Наложение на поток двуокиси углерода ультразвуковых колебаний, особенно в рекомендуемом диапазоне частот, и/или сброс давления в сырье до атмосферного приводят к разрушению клеточных мембран, с резким увеличением поверхности контакта фаз и падением диффузионного сопротивления сырья, что интенсифицирует массообменные процессы, как на стадии экстрагирования, так и на последующих стадиях.

Обработанное таким образом сырье промывают водой и подвергают гидролизу кислотой или ферментным препаратом. Отсутствием в составе сырья гидрофобных веществ, а также возможное разрушение клеточных мембран, ускоряют процессы промывки и гидролиза протопектиновых соединений. После завершения гидролиза жидкую фазу, содержащую пектиновые вещества, отделяют от остатков твердой фазы, а затем выделяют из нее пектин, например, путем мембранного концентрирования или спиртового осаждения и последующей сушки.

Использование на стадии экстрагирования двуокиси углерода, которая входит в состав атмосферного воздуха, не горюча и не является окислителем, повышает технику безопасности списанной технологии.

Пример I. Яблочные выжимки обрабатывают потоком двуокиси углерода при температуре 48^oC и давлении 8,3 МПа в течение 23 мин, после чего промывают водой, гидролизуют соляной кислотой, разделяют фазы и выделяют пектин спиртовым осаждением. Выход пектина, степень его этерификации и метоксилирования аналогичны тем же показателям пектина, полученного из того же сырья по способу-прототипу.

Пример 2. Аналогичное сырье обрабатывают аналогичным образом, но при температуре двуокиси углерода 53^oC и давлении 10 МПа. Время экстрагирования составляет 3 мин. Полученный пектин не отличается от продукта по примеру 1.

Пример 3. Выжимки рябины черноплодной обрабатывают аналогично примеру 2, но при двухкратном сбросе давления до атмосферного на 3 и 4 мин процесса экстрагирования. При качественных показателях пектина, близких к полученному из аналогичного сырья по способу-прототипу, его выход увеличен на 7,3% Пример 4. Выжимки груш обрабатывают потоком двуокиси углерода при 80^oC и давлении 12 Мпа, на который наложены ультразвуковые колебания с частотой 18 кГц, в течении 3 мин. Далее обработку осуществляют аналогично примеру 1. При сходных с полученным из аналогичного сырья по способу-прототипу качественных показателях выход пектина увеличен на 9,1% Пример 5. Грушевые выжимки обрабатывают аналогично примеру 4, но при частоте ультразвуковых колебаний 22 кГц и со сбросом давления в сырье до атмосферного на 2 мин экстрагирования. При качественных показателях, аналогичных примеру 4, выход пектина увеличен на 10,5% Таким образом, предлагаемый способ позволяет при повышении техники безопасности за счет замены экстрагента повысить производительность технологии и выход целевого продукта при сохранении его качественных показателей.

Формула изобретения

1. Способ производства пектина из плодово-ягодных выжимок, включающий экстрагирование газом, промывку водой, гидролиз протопектина, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, отличающийся тем, что экстрагирование осуществляют потоком двуокиси углерода в надкритическом состоянии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрагирование осуществляют при 50-80^oС и давлении 10-12 МПа.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в процессе экстрагирования осуществляют по меньшей мере однократный сброс давления в сырье до атмосферного.

4. Способ по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что на поток двуокиси углерода накладывают ультразвуковые колебания.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что ультразвуковые колебания имеют частоту 18-22 кГц.