Способ выделения пектина из виноградных выжимок
Описан способ выделения пектина из виноградных выжимок, предусматривающий отделение от них семян, гидролиз-экстрагирование и отделение жидкой фазы, согласно изобретению гидролиз экстрагирование осуществляют путем последовательного проведения процесса в прямотоке и в противотоке с промежуточным отжимом при соотношении расхода фаз 1:(2,5-3) с использованием в качестве экстрагента на стадии противоточного экстрагирования. Способ позволяет упростить технологию и сократить энергоемкость за счет уменьшения количества технологических операций, в том числе связанных с нагревом, исключить необходимость использования дополнительных реагентов и сократить потери пектиновых веществ.
Изобретение относится к технологии выделения пектина из растительного сырья.
Известен способ выделения пектина из виноградных выжимок, предусматривающий отделение от них семян и диффузионного сока, гидролиз-экстрагирование раствором винной кислоты, отделение жидкой фазы и ее концентрированно (Влащик Л.Г. Разработка технологии пектинопродуктов с высокими качественными показателями из выжимок винограда различных сортов. Автореферат дис. к. т.н. - Краснодар: КубГАУ, 2000, с.12-19).
Недостатками этого способа являются сложная технология, высокие потери пектина и высокая энергоемкость.
Техническим результатом изобретения является сокращение потерь пектина, снижение энергоемкости и упрощение технологии.
Этот результат достигается тем, что а способе выделения пектина из виноградных выжимок, предусматривающем отделение от них семян, гидролиз-экстрагирование и отделение жидкой фазы, согласно изобретению гидролиз экстрагирование осуществляют путем последовательного проведения процесса в прямотоке и в противотоке с промежуточным отжимом при соотношении расхода фаз 1:(2,5-3) с использованием в качестве экстрагента на стадии противоточного экстрагирования воды, а на стадии прямоточного экстрагирования экстракта, отделенного после противоточного экстрагирования.
Способ реализуется следующим образом.
Виноградные выжимки пропускают через сепаратор для выделения семян, а затем направляют на гидролиз-экстрагирование в прямотоке с отжимом, а затем в противотоке. Для выхода на установившийся режим вся экстракционная система заполняется одной из фаз: жидкой, то есть водой, или твердой, то есть выжимками, по субъективному выбору. После этого начинают подачу второй фазы, и как только она достигнет выхода, начинают подпитку и перемещение первой фазы, а процесс выходит на установившийся режим. В установившемся режиме на стадии противоточного экстрагирования в качестве экстрагента используют воду. Вода не обладает по отношению к пектиновым веществам гидролизующей способностью и извлекает из сырья только те вещества, которые находятся в нем заранее в водорастворимой форме. Кроме пектиновых веществ на стадии противоточного экстрагирования в экстракт переходят моно- и олигосахариды, красящие вещества (при использовании выжимок из темных сортов винограда) и органические кислоты, в том числе винная. Отделенный экстракт подают на стадию прямоточного экстрагирования. Твердая фаза на выходе практически не содержит растворимых веществ, что позволяет сделать вывод о сокращении потерь пектина по сравнению с наиболее близким аналогом, в котором при проведении гидролиза-экстрагирования настаиванием в твердой фазе после отжима всегда содержатся остатки экстракта и потери пектина неизбежны. При том что первоначальное общее содержание пектина в виноградных выжимках составляет от 3,21 до 7,72% по сухим веществам, а содержание в нем водорастворимой фракции от 29,2 до 44,6% (Влащик Л.Г. Разработка технологии пектинопродуктов с высокими качественными показателями из выжимок винограда различных сортов. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КубГАУ, 2000, с.7-11), потери пектина в результате его глубокого гидролиза могут быть оценены для предлагаемого способа и наиболее близкого аналога по известным зависимостям (Алтуньян М.К. Кинетика деструкции погисахарида в процессе получения пектина, Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КПИ, 1988).
На стадии прямоточного ведения процесса гидролиза-экстрагирования происходит интенсивный гидролиз протопектина за счет гидролизующего действия собственных кислот виноградных выжимок и кислот, введенных в составе экстракта со стадии противоточного экстрагирования.
Как известно, естественное содержание кислот в виноградных выжимках недостаточно для эффективного проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ. Именно поэтому в наиболее близком аналоге используют для этой цели вводимую извне винную кислоту. Однако в предлагаемом способе схема движения жидкой фазы обеспечивает достижение заданной концентрации кислоты в зоне прямоточного ведения процесса для эффективного гидролиза протопектина. В зависимости от сортовых особенностей винограда и условий его выращивания содержание кислот в выжимках колеблется, поэтому для достижения известного оптимального значения концентрации кислот, составляющего 0,2% в пересчете на винную кислоту, необходимо известными методами варьировать соотношение расходов твердой и жидкой фаз в интервале 1:(2,5-3) по измеряемой известными методами активной кислотности подаваемых на стадию прямоточного экстрагирования выжимки и жидкой фазы.
На стадии прямоточного ведения процесса концентрация кислот в реакционной смеси сохраняется постоянной, что обеспечивает условия гидролиза, совпадающие с наиболее близким аналогом. После завершения прямоточной стадии процесса жидкую фазу отделяют самотеком и отжимом твердой фазы. Концентрация пектина в жидкой фазе выше, чем в наиболее близком аналоге, что исключает необходимость ее концентрирования, например, при дальнейшем использовании целевого продукта в пищевой промышленности. Твердая фаза, содержащая остатки экстрактивных веществ, поступает на противоточную стадию ведения процесса. На этой стадии переведенные в растворимое состояние пектиновые вещества подвергаются воздействию кислот, концентрация которых падает по ходу процесса, что снижает возможность глубокого гидролиза пектина и соответственно сокращает его потери по сравнению с наиболее близким аналогом.
Полученный продукт по органолептическим показателям не отличается от полученного по наиболее близкому аналогу, а по физико-химическим показателям соответствует понятию "пектин" по ГОСТ Р 51806-2001 без дополнительной очистки или концентрирования.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологию и сократить энергоемкость за счет уменьшения количества технологических операций, в том числе связанных с нагревом, исключить необходимость использования дополнительных реагентов и сократить потери пектиновых веществ.
Способ выделения пектина из виноградных выжимок, предусматривающий отделение от них семян, гидролиз-экстрагирование и отделение жидкой фазы, отличающийся тем, что гидролиз экстрагирование осуществляют путем последовательного проведения процесса в прямотоке и в противотоке с промежуточным отжимом при соотношении расхода фаз 1:(2,5-3) с использованием в качестве экстрагента на стадии противоточного экстрагирования воды, а на стадии прямоточного экстрагирования экстракта, отделенного после противоточного экстрагирования.
