Способ производства пектина

 

Описывается способ производства пектина. Для увеличения производительности гидролиз-экстрагирование пектинсодержащего сырья осуществляют в поле ультразвуковых колебаний, создаваемых при диспергировании в реакционной смеси газообразного хлороводорода, после чего отделяют экстракт, осаждают пектин и сушат его.

Изобретение относится к технологии получения пектина из растительного сырья.

Известен способ производства пектина, включающий гидролиз-экстрагирование пектинсодержащего сырья соляной кислотой, отделение экстракта, осаждение пектиновых веществ и их сушку (UA, 10267, A, 25.12.96).

Недостатком этого способа является низкая производительность.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности за счет интенсификации процесса гидролиза-экстрагирования.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектина, включающем гидролиз экстрагирование пектинсодержащего сырья соляной кислотой, отделение экстракта, осаждение пектиновых веществ и их сушку, согласно изобретению гидролиз-экстрагирование осуществляют при диспергировании в реакционной смеси газообразного хлороводорода.

Это позволяет интенсифицировать процесс гидролиза-экстрагирования за счет генерирования в экстракционной смеси поля ультразвуковых колебаний.

Способ реализуется следующим образом.

Пектинсодержащее растительное сырье заливают водой до заданного гидромодуля и диспергируют в полученной реакционной смеси газообразный хлороводород. Последний легко растворяется в воде, образуя соляную кислоту, а в зоне полного растворения каждого газового пузырька возникает ударная волна. В итоге в реакционной смеси происходит генерирование ультразвуковых колебаний и постепенное нарастание концентрации соляной кислоты. Под действием ультразвуковых колебаний происходит разрушение клеточных оболочек растительного сырья, приводящее к падению его диффузионного сопротивления и развитию поверхности контакта фаз, и интенсифицируется процесс гидролиза. Одновременно гидролиз протопектиновых веществ клеточных оболочек растительного сырья приводит к падению их прочности и, соответственно, к ускорению их разрушения под действием ультразвуковых колебаний. В итоге синергетического взаимодействия этих процессов экстрагирование пектиновых веществ происходит практически на порядок быстрее, чем в наиболее близком аналоге. После завершения гидролиза-экстрагирования пектинсодержащий экстракт отделяют, осаждают из него пектин и сушат его известными методами.

Таким образом, предлагаемый способ обладает более высокой производительностью за счет интенсификации процесса гидролиза-экстрагирования.

Пример.

Пектинсодержащее растительное сырье в виде яблочных выжимок разбавляют водой в соотношении по массе 1:2 и направляют на внутреннюю поверхность ротора, вращаемого с частотой, обеспечивающей создание центростремительного ускорения, в 72 раза превосходящего ускорение свободного падения. Через отверстия перфорации ротора, выполненные в виде сопел Лаваля с установленными на входах завихрителями подают газообразный хлороводород, который при сверхзвуковой скорости истечения создает турбулентный срыв на выходе из сопел, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей, имеет бочкообразную форму потока на определенном участке траектории от выхода из сопел, создавая регулярные скачки уплотнений в узлах бочек, а затем дробится на отдельные пузырьки, схлопывающиеся при полном растворении хлороводорода в воде с образованием соляной кислоты и созданием в реакционной смеси поля ультразвуковых колебаний с индексом кавитации 1, 4. В таких условиях интенсивность массообмена характеризуется числами Шервуда около 100, а по способу-прототипу не более 8. После завершения гидролиза-экстрагирования осуществляют разделение фаз, выделение пектина из жидкой фазы и его сушку известными методами. Полученный по данному примеру и по способу-прототипу пектин имел технологические свойства, различие которых укладывалось в пределы погрешности их определения.

Формула изобретения

Способ производства пектина, включающий гидролиз-экстрагирование пектинсодержащего сырья соляной кислотой, отделение экстракта, осаждение пектиновых веществ и их сушку, отличающийся тем, что гидролиз-экстрагирование осуществляют при диспергировании в реакционной смеси газообразного хлороводорода, в поле ультразвуковых колебаний.