Способ производства пектинового экстракта

Изобретение относится к технологии производства содержащей пектин пищевой добавки. Способ производства пектинового экстракта предусматривает промывку выжимок с отделением промывной воды, введение в нее хлорида натрия и обработку на катионобменной смоле в Н⁺-форме, гидролиз-экстрагирование выжимок промывной обработанной водой, последующее отделение жидкой фазы, содержащей пектиновый экстракт, его нейтрализацию и деминерализацию на анионобменной смоле в ОН^--форме и концентрирование с получением целевого продукта. В процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения. Изобретение позволяет сократить продолжительность технологического процесса и повысить выход пектиновых веществ.

 

Изобретение относится к технологии производства содержащей пектин пищевой добавки.

Известен способ производства пектинового экстракта, предусматривающий промывку выжимок с отделением промывной воды, введение в нее хлорида натрия и обработку на катионобменной смоле в Н⁺ - форме, гидролиз-экстрагирование выжимок промывной водой, отделение жидкой фазы, ее нейтрализацию и деминерализацию на анионобменной смоле в ОН^- - форме и концентрирование с получением целевого продукта (RU 2163767 С1, 10.03.2001).

Недостатком этого способа является длительность технологического цикла. Техническим результатом изобретения является сокращение продолжительности технологического цикла и повышение выхода пектиновых веществ с увеличенной средней молекулярной массой.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектинового экстракта, предусматривающем промывку выжимок с отделением промывной воды, введение в нее хлорида натрия и обработку на катионобменной смоле в Н⁺ - форме, гидролиз-экстрагирование выжимок промывной обработанной водой, отделение жидкой фазы, содержащей пектиновый экстракт, ее нейтрализацию и деминерализацию на анионобменной смоле в ОН^- - форме и концентрирование с получением целевого продукта, согласно изобретению в процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения.

Способ реализуется следующим образом.

Выжимки сокового производства промывают питьевой водой, например, при тех же технологических параметрах, что и в наиболее близком аналоге: отношении фаз 1:18-1:20 в пересчете на сухую массу выжимок, температуре 40-50°С в течение 10-15 минут, и отделяют промывную воду. В последнюю добавляют хлорид натрия, например, в количестве 0,02-2% по массе, как и в наиболее близком аналоге, и пропускают через катионобменную смолу в Н⁺ - форме, например, до достижения значения рН 0,8-2,5, как и в наиболее близком аналоге. Полученный гидролизующий агент смешивают с промытыми выжимками с получением реакционной смеси для гидролиза-экстрагирования. Процесс осуществляют, например, при гидромодуле 1:12-1:18 в пересчете на сухую массу выжимок, как и в наиболее близком аналоге. В процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы.

Исходное давление соответствует атмосферному. Исходная температура соответствует исходной температуре воды. Сброс давления осуществляют до значения, соответствующего давлению кипения воды при температуре реакционной смеси. Восстановление давления до исходного значения после его сброса осуществляют путем разгерметизации аппарата, в котором производят гидролиз-экстрагирование. Частоту и количество сбросов давления определяют по известной методике (Ломачинский В.А. Высокоэффективные технологии переработки растительного сырья. - М.: Русские технологии, 1996, с.54-56). Процесс осуществляется без подвода теплоты. Поэтому при каждом сбросе давления испарение части воды приводит к снижению температуры реакционной смеси, а каждый последующий сброс давления осуществляют до более глубокого вакуума для обеспечения вскипания воды с пониженной температурой.

Образование каждого пузырька газовой фазы в реакционной смеси сопровождается созданием ударной волны, разрушающей клеточную структуру выжимок. Это приводит к падению диффузионного сопротивления сырья, развитию поверхности контакта фаз и повышению доступности протопектиновых веществ для гидролизующего агента. В результате интенсифицируются массообменные процессы и ускоряется гидролиз протопектина, что позволяет завершить стадию гидролиза-экстрагирования за более короткое время, чем в наиболее близком аналога. В частности, при температуре гидролиза-экстрагирования 70-90°С процесс завершается за 30-40 минут против 2-3 часов в наиболее близком аналоге.

После завершения гидролиза-экстрагирования жидкую фазу отделяют, пропускают через анионообменную смолу в ОН^- - форме, например, до достижения содержания ионов хлора не более 1,1·10^-2 г/л, как и в наиболее близком аналоге, для нейтрализации и деминерализации, а затем концентрируют с получением целевого продукта, в котором значение рН исключает процесс гидролиза пектина.

Как было показано выше, время поддержания в жидкой фазе значения рН, при котором происходит гидролиз, в предлагаемом способе сокращено по сравнению с наиболее близким аналогом. Это позволяет сократить гидролиз пектиновых веществ и их необратимые потери, что повышает содержание пектина с увеличенной средней молекулярной массой в целевом продукте. Достижение технического результата в этой части было оценено аналитическим путем по известным зависимостям (Алтуньян М.К. Кинетика деструкции полисахарида в процессе получения пектина. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КПИ, 1988, 18 с.) и экспериментально. Сокращение потерь пектина в среднем составило 8-10%, а увеличение средней молекулярной массы в среднем составило 12-13% с совпадением экспериментальных и расчетных данных с погрешностью, не превышающей 9,5%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность технологического цикла за счет сокращения времени гидролиза-экстрагирования и увеличить выход пектиновых веществ с увеличенной средней молекулярной массой за счет сокращения их необратимых потерь и сокращения гидролиза растворимого пектина.

Способ производства пектинового экстракта, предусматривающий промывку выжимок с отделением промывной воды, введение в нее хлорида натрия и обработку на катионобменной смоле в Н⁺-форме, гидролиз-экстрагирование выжимок промывной обработанной водой, последующее отделение жидкой фазы, содержащей пектиновый экстракт, его нейтрализацию и деминерализацию на анионобменной смоле в ОН^--форме и концентрирование с получением целевого продукта, отличающийся тем, что в процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения.