Способ выделения пектиновых веществ в нативном состоянии из плодовых оболочек шиповника

Авторы патента:

Мартинсон Екатерина Александровна (RU)

A23L1/0524 - пектин; его производные

Владельцы патента RU 2485804:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вятский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает предварительное замачивание измельченных плодовых оболочек шиповника водой в течение одного часа при температуре 20°С и гидромодуле 6. Далее проводят экстрагирование под действием ультразвука частотой 22 кГц, мощностью 20 Вт при плотности энергии 0,2 Вт/см³ в течение 10 минут. После чего полученную смесь подвергают ферментативному гидролизу ферментным препаратом Пектофоетидин П10х в дозировке 0,03% к массе плодовых оболочек при температуре 40°С в соответствии с оптимумом пектинэстеразной активности препарата в течение 1 часа. Затем экстракт отделяют от твердой фазы. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта, повысить его комплексообразующую способность, снизить потребление энергетических и материальных ресурсов. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к медицинской и пищевой промышленности, а именно к получению пектиновых препаратов, используемых при производстве пищевых продуктов, а также профилактических и лечебных средств.

Обычно способы получения пектинов включают следующие стадии: экстракцию из растительного исходного материала экстрагентом с низким рН, очистку жидкого экстракта, отделение экстрагированного пектина от жидкости.

Известно несколько технологических способов, повышающих выход экстрактивных веществ, в том числе и пектина, при водной экстракции. Это гидролиз кислотами, солями, щелочами и ферментативный. Известны также и механо-химические способы интенсификации процесса экстрагирования из твердых тел.

Перспективным методом повышения эффективности массообмена является применение в контактной зоне ультразвука. Использование ультразвука позволяет значительно сократить время, необходимое для получения пектиновых веществ, а также увеличить их выход. Под действием ультразвуковых колебаний происходит более быстрое и активное разрушение внутриклеточных тканей растительного сырья, что приводит к интенсификации процесса экстракции и дает возможность увеличить содержание биологически активных соединений в растворе.

Известен способ экстракции из твердого растительного сырья под действием ультразвука с частотой 22 кГц и интенсивностью ультразвукового воздействия 1-70 Вт/см² в течение 60-420 с в растворе этанола. Предварительно растительное сырье подвергается измельчению (RU ¹2104733, B01D 11/02, B01J 9/10, 1996 г.). Недостатком этого процесса является необходимость использование дорогого растворителя - этанола.

Другой способ получения пектина (RU ¹2201938, С08В 37/06, A23L 1/0524, 2000 г.), включает гидролиз растительных веществ в экстрагенте, экстракцию пектиновых веществ при воздействии звуковыми волнами из растительного сырья в растворе экстрагента. Способ включает процесс гидролиза и экстракции в растворе соляной кислоты, причем гидролиз и экстракцию проводят с применением полигармонического вибрационного воздействия в диапазоне частот 15-50 Гц. Полученный таким образом пектиновый экстракт выделяют и сушат. Процесс экстракции проводят при 80°С. При этом необходимо использовать значительное количество соляной кислоты, кроме того, при гидролизе соляной кислотой возможно разрушение как клеток растительного материала, так и пектина, и проведение процесса при высокой температуре также может привести к разрушению цепей пектиновых веществ.

Ферментативный гидролиз растительного сырья для извлечения полисахаридов проходит в мягких условиях, не требует применения агрессивных химических реагентов. Другими достоинствами использования ферментных препаратов является следующее: незначительная концентрация ферментов способствует взаимодействию огромного количества по отношению к ним реагирующих веществ; значительное упрощение аппаратурного оформления процесса. С помощью ферментных препаратов удается уменьшить расход сырья, идущего на приготовление продукции, интенсифицировать технологический процесс и за этот счет снизить общие затраты на производство, а также значительно повысить качество продукции и ее физиологическую ценность.

Наиболее близким способом получения пектиновых препаратов к предложенному способу является способ производства пектиновых препаратов, включающий ферментативную обработку растительного сырья микробными ферментами с последующими фильтрацией, концентрированием экстракта, осаждением и сушкой продукта, причем при ферментативной обработке сырья используют комплексные препараты, в состав которых входит пектинлиаза с активностью от 10000 до 40000 ед/г, пектинэстераза с активностью от 5 до 120 ед/г, гемицеллюлаза с активностью от 10 до 100 ед/г и амилаза с активностью от 20 до 100 ед/г. При этом перед введением ферментного препарата осуществляют предварительное набухание сырья в воде при температуре 20-100°С в течение 1-8 час. Доза комплексного ферментного препарата составляет 0,1-0,5% от общего веса сырья (RU ¹2181551, A23L 1/0524, 2002 г.). Недостатками указанного способа являются недостаточно высокий выход целевого продукта и высокие энергетические затраты, связанные с его сушкой.

Исследованиями установлено, что при использовании сухого пектина в профилактическом питании, в результате его плохой растворимости в воде, происходит неполное использование комплексообразующих свойств пектина из-за недостаточной гидратации его и ограниченной поверхности контакта со средой желудочно-кишечного тракта. Для эффективного использования комплексообразующих и детоксицирующих свойств пектина его необходимо вводить в организм человека в гидратированном, т.е. жидком виде.

Целью настоящего изобретения является увеличение выхода пектиновых веществ и улучшение их радиопротекторных свойств (комплексообразующей способности по отношению к ионам тяжелых металлов), а также снижение потребления энергетических и материальных ресурсов.

Эта цель достигается тем, что мы использовали комбинированный способ - ультразвуковая обработка с последующей биоконверсией экстракта. Способ выделения пектиновых веществ в нативном состоянии из плодовых оболочек шиповника включает предварительное замачивание измельченных плодовых оболочек шиповника водой в течение одного часа при температуре 20°С и гидромодуле 6, экстрагирование под действием ультразвука частотой 22 кГц, мощностью 20 Вт при плотности энергии 0,2 Вт/см³ в течение 10 минут, с последующим ферментативным гидролизом полученной смеси ферментным препаратом Пектофоетидин П10х. Доза ферментного препарата составляет 0,03% к массе плодовых оболочек; процесс проводится при температуре 40°С в течение 1 часа. Температура обработки ферментным препаратом - 40°С является оптимальной для проявления пектинэстеразной активности, вызывающей снижение степени этерификации и, соответственно, повышение комплексообразующей способности пектиновых веществ.

Гидролизат (экстракт полисахаридов) отделяют от твердой фазы фильтрованием.

Отсутствии стадий осаждения пектиновых веществ этанолом и высушивания приводит к снижению материальных и энергетических затрат предложенного способа.

Пример осуществления способа

0,1 кг плодовых оболочек шиповника, измельченных до размера частиц 2,0 мм, заливали водой в количестве 0,6 кг (гидромодуль 6) и настаивали при комнатной температуре в течение 1 часа. Ультразвуковой генератор установки УЗДН-1 настраивали по интенсивности воздействия (частота 22 кГц, мощность 20 Вт, плотности энергии 0,2 Вт/см³), смесь плодовых оболочек и воды помещали в химический стакан, после чего насадку генератора погружали в стакан и сырье подвергали воздействию ультразвука. После ультразвуковой экстракции в растительный материал добавляли ферментный препарат Пектофоетидин П10х в дозировке 0,03% к массе плодовых оболочек. Ферментативный гидролиз проводили при температуре 40°С (в соответствии с оптимумом пектинэстеразной активности препарата) в течение 1 часа при периодическом перемешивании. Полученный гидролизат отделяли от твердой фазы фильтрованием.

Характеристика экстракта после гидролиза приведена в таблице.

Таблица
Характеристика экстракта после гидролиза
Наименование показателя	Значение показателя
Содержание сухих веществ в экстракте, %	21,6
Содержание пектиновых веществ в экстракте, %	1,6
Молекулярная масса	6200
Степень этерификации, %	38,0
Содержание метоксильных групп, %	6,2
Эквивалентный вес этерифицированной полигалактуроновой кислоты	294
Относительная вязкость экстракта	12,7
Комплексообразующая способность экстракта, мгPb²⁺/мл	1,82

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта, повысить его комплексообразующую способность, снизить потребление энергетических и материальных ресурсов.

Способ выделения пектиновых веществ в нативном состоянии из плодовых оболочек шиповника, включающий предварительное замачивание измельченных плодовых оболочек шиповника, экстрагирование под действием ультразвука с последующим ферментативным гидролизом полученной смеси ферментным препаратом, отделение экстракта от твердой фазы, отличающийся тем, что предварительное замачивание измельченных плодовых оболочек шиповника происходит в течение 1 ч водой при температуре 20°С и гидромодуле 6, для экстракции применяют ультразвук с частотой 22 кГц, мощностью 20 Вт при плотности энергии 0,2 Вт/см³ в течение 10 мин, в качестве ферментного препарата используют Пектофоетидин П10х в дозировке 0,03% к массе плодовых оболочек при температуре 40°С в соответствии с оптимумом пектинэстеразной активности препарата в течение 1 ч.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Композиция для изготовления тонизирующих напитков // 2461225

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиции, изготовляемой из растительного сырья и используемой для приготовления тонизирующих напитков.

Детское питание на основе зерновых с пищевым волокном // 2460319

Композиция для приготовления лечебно-профилактических напитков и пюре // 2457712

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству композиции для профилактических напитков и пюре. .

Способ получения полисахаридов из древесной зелени хвойных растений // 2448119

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Способ производства киселя специального назначения // 2446707

Изобретение относится к технологии производства продуктов для космического питания. .

Натуральный эквивалент химически модифицированного крахмала // 2443122

Изобретение относится к композиции, пригодной в качестве заменителя химически модифицированного крахмала, к способу получения композиции, к напитку и соусу, содержащим указанную композицию, и к применению композиции в качестве добавок в пищевые продукты, кормовые продукты, фармацевтические или косметические продукты.

Способ получения пектина из морских трав // 2440009

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Способ определения массовой доли пектиновых веществ в растительном сырье // 2434532

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к определению количества пектиновых веществ в растительном сырье. .

Способ сушки олигосахаридов на основе уроновой кислоты // 2422045

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Способ определения массовой доли фракций пектиновых веществ в растительных объектах кондуктометрическим титрованием // 2489899

Изобретение относится к технической биохимии, а именно к определению количества пектиновых веществ в растительном сырье

Кисломолочные продукты длительного хранения и способы их получения // 2490935

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к кисломолочному продукту и способу его получения

Способ производства пищевого продукта из плодового сырья // 2501308

Изобретение относится к пищевой промышленности. При производстве пищевого продукта подготавливают плодовое сырье, плоды нарезают, протирают, перемешивают. Вносят аскорбиновую кислоту в количестве 1-1,5% и структурирующий компонент в количестве 3-5% к массе плодового пюре, в качестве которого используют пектин, или модифицированный крахмал, или экструзионный продукт, и перемешивают. Из полученного плодового пюре формуют пласт толщиной 1-1,5 мм, проводят инфракрасную сушку при температуре 53-55°C в течение 20-24 минут до содержания влаги 5-7%. Пласт нарезают и упаковывают в бескислородной среде в пакеты из комбинированного материала полимер-фольга-полимер. Полученный пищевой продукт содержит все биологически активные вещества исходного сырья в нативном виде, имеет консистенцию и внешний вид, характерные для чипсов, но не содержит побочных токсичных веществ, в том числе акриламида, образующихся в процессе термической обработки. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Способ получения микрофибриллярных пектинсодержащих целлюлозных волокон // 2501325

Изобретение относится к получению волокон из сахарной свеклы и может быть использовано при производстве регулятора реологических свойств, структурообразователя и загустителя в пищевой промышленности. Способ предусматривает приготовление пульпы из жома или стружки сахарной свеклы с содержанием клетчатки не менее 18%, добавление отжатой пульпы в раствор щелочного реагента в умягченной воде при гидромодуле 1:15-1:40, рН 10-12, температуре воды 30-60°С. Дробно вносят перекись водорода с постепенным повышением температуры. Общее количество перекиси водорода берут из расчета на 50 кг жома/стружки 25 кг перекиси водорода концентрацией 33%. При достижении температуры 65-70°С корректируют рН 5-10%-ным водным щелочным раствором до значения рН 9,0-10,0. После чего повышают температуру до 70-90°С в течение 20-45 минут. Общее время отбелки составляет 1-3 часов. Затем отжимают на центрифуге-декантере. Далее отмывают пульпу сначала умягченной водой, а после - осмотической водой. После каждого этапа промывки пульпу подвергают отжиму. Затем подают мелкодиспергированный озон, а после добавляют водный 2,0-6,0%-ный раствор Na2S2O3, перемешивают и отжимают пульпу на центрифуге-декантере. Проводят вторую доотмывку пульпы с последующим отжимом на центрифуге-декантере. В результате получают влажный зернистый продукт. Изобретение позволяет получить продукт, в котором пектиновые вещества связаны с целлюлозной матрицей, что обеспечивает хорошую амортизацию волокна и высокую степень структурообразования. 5 з.п. ф-лы, 11 пр.

Способ стабилизации водных дисперсий нерастворимого в воде биоактивного соединения // 2503380

Изобретение относится к способу диспергирования и стабилизации нерастворимого в воде флавоноида в жидкой среде. Способ включает стадии a) солюбилизации нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в горячем спиртовом растворе или в щелочном растворе или в их комбинации или диспергирования нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в горячем спиртовом растворе и b) введения солюбилизированного или диспергированного флавоноида в виде частиц в водный раствор, содержащий, по крайней мере, один стабилизатор дисперсии. Причем стабилизатор дисперсии присутствует в количестве, достаточном для суспендирования нерастворимого в воде флавоноида в форме микрочастиц в напитке. При этом концентрация спирта в горячем спиртовом растворе составляет в диапазоне 85-99 мас.%, а температура от 50 до 200°C. Готовый напиток имеет рН менее чем 6. Предложена также пригодная в пище композиция, содержащая вышеуказанный флавоноид в форме микрочастиц. Изобретение позволяет получить композиции для напитка, содержащие диспергированные и стабилизированные нерастворимые в воде флавоноиды в форме микрочастиц. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 табл., 5 ил., 16 пр.

Композиции на основе геля и способы их получения // 2512330

Предлагаемое изобретение относится к порционным пищевым продуктам и способам их получения на основе геля. Пищевой продукт на основе геля потребляют за один прием без использования ложки или других столовых приборов, что обеспечивает потребителю около 200 мг/порция кофеина, 1000 мг/порция таурина и 100% рекомендованной суточной нормы потребления витаминов B3, B5, B6 и B12. Пищевой продукт на основе геля включает лактат кальция, тринатриевый цитрат, декстрин, камеди и составляет, приблизительно, от 0,5 до 2 унций. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 пр.

Способ получения пектина из створок зеленого гороха // 2527296

Изобретение относится к технологии получения естественных загустителей и может быть использовано в пищевой промышленности. Способ получения пектина из створок зеленого гороха предусматривает замачивание предварительно измельченных створок зеленого гороха в воде. Далее полученную смесь фильтруют и отделяют жом, который экстрагируют водой температурой 45-55 °С в течение 25-35 минут при соотношении жом:вода - 1:6. Полученный экстракт охлаждают и фильтруют с отделением жома, при этом жом после водного экстрагирования подвергают кислотно-термическому гидролизу раствором винной кислоты с последующим отделением пектинсодержащего гидролизата. Гидролизат подвергают ступенчатой молекулярно-массовой сепарации методом нанофильтрации с использованием полимерных нанофильтров в две ступени. На первой ступени гидролизат пропускают через фильтр с порогом удержания в пределах 1 кДа с разделением на низкомолекулярную менее 1 кДа и высокомолекулярную более 1 кДа фракции. Низкомолекулярную фракцию отводят, а высокомолекулярную, на второй ступени, пропускают через фильтр с порогом удержания в пределах 50 кДа и полученные фракции разделяют на две высокомолекулярные фракции - более 50 кДа и от 1 до 50 кДа, при этом последнюю фракцию концентрируют обратным осмосом с использованием полимерных мембран до содержания растворимых сухих веществ в концентрате 4-5 %. Затем ее высушивают с получением пектина. Предлагаемый способ получения пектина позволяет сократить потери пектина, повысить выход продукта и его качество. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Композиция белково-жировой эмульсии // 2543262

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при переработке мяса. Композиция белково-жировой эмульсии содержит жирное сырье, воду питьевую и комплексную смесь. Комплексная смесь состоит из полученного методом ультрафильтрации концентрата сывороточного белка молока и комплексной смеси анионных полисахаридов. Комплексная смесь анионных полисахаридов состоит из пектина, альгината натрия, сульфата кальция и фосфата пищевого. Причем комплексная смесь анионных полисахаридов и концентрат сывороточных белков находятся в соотношении 1:1 в композиции. Компоненты смеси берут в определенном массовом соотношении. Изобретение позволяет повысить функционально-технологические свойства продукта, сохранить прочностные характеристики эмульсии при термообработке и замораживании. 3 табл.

Способ получения пектинового экстракта из сухого свекловичного жома // 2546194

Изобретение относится к способам выделения пектина из растительного сырья. Способ предусматривает выдержку сырья посредством набухания в водной среде, отжим, промывку холодной водой, гидролиз-экстрагирование при температуре 95-98°C, получение раствора гидратопектина, фильтрование, охлаждение и фасовку. Причем набухание жома осуществляют электроактивированной водой с pH 2,0-2,5 при соотношении жома и электроактивированной воды 1:(12-15) при температуре 60-70°C в течение 75-90 минут. После двукратной промывки холодной водой осуществляют отжим. Затем проводят гидролиз отжатого жома раствором ортофосфорной кислоты концентрацией 0,2-0,5% при массовом соотношении 1:(7-9) в течение 3,0-3,5 часов. Далее к смеси жома и ортофосфорной кислоты добавляют воду с температурой 20-25°C в соотношении 1:(10-12) к массе отжатого жома и проводят экстрагирование при постоянном перемешивании в течение 20-30 минут. После чего экстракт фильтруют и получают целевой продукт. Изобретение позволяет получить пектиновый экстракт высокого качества с оптимальной комплексообразующей способностью.

Способ получения пектинового экстракта из створки бобов сои // 2553232

Изобретение относится к технологии выделения пектина из растительного сырья. Способ предусматривает сушку и измельчение плодовой оболочки бобов сои до 1-4 мм, очистку от примесей. Затем проводят гидролиз-экстрагирование пищевой органической кислотой в течение 120 минут и отделяют жидкую фазу после завершения процесса гидролиза-экстрагирования. Перед высушиванием проводят промывку сырья. А гидролиз-экстрагирование осуществляют 0,3%-ным раствором янтарной кислоты при температуре 80-85°C и гидромодуле 1:10. Изобретение позволяет решить задачу переработки вторичных сырьевых ресурсов производства семян сои, сохранения физико-химических свойств пектина, придать целевому продукту потребительские качества путем применения в роли гидролизующего агента янтарной кислоты, а также обеспечить максимальный выход пектиновых веществ. 1 табл.