Способ получения пектина
Владельцы патента RU 2495051:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пектина из растительного сырья. Способ предусматривает гидролиз-экстрагирование растительного сырья в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение пектина и его сушку. Гидролиз и экстракцию растительного сырья проводят водным раствором лимонной и янтарной кислот при температуре 80-90°С и pH 2 в электромагнитном поле с частотой 25-29 Гц в течение 55-90 минут. Лимонную и янтарную кислоту берут в соотношении 3:2 соответственно. Далее концентрируют до содержания пектиновых веществ 5% и коагулируют 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят подвергают инфракрасной сушке под вакуумом при давлении 0,08±0,02 МПа и температуре 35-40°С до влажности целевого продукта не более 7%. Изобретение позволяет увеличить выход пектина и повысить его комплексообразующую способность. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пектина из растительного сырья, применяемого в качестве пищевой добавки и обладающего высокой комплексообразующей способностью.
Известен способ получения пектина, включающий в себя операции набухания растительного сырья, гидролиза и экстракции с применением полигармонического вибрационного воздействия с частотой 15-50 Гц, причем процессы набухания и гидролиза проводят в одну стадию раствором соляной кислоты с последующим разделением твердой и жидкой фазы и возвратом последней для повторного проведения процессов набухания и гидролиза растительного сырья, а отделенную твердую фазу разбавляют водой и используют для экстракции пектиновых веществ при вибрационном воздействии, затем полученный экстракт концентрируют и очищают на ультрафильтрационной установке до получения пектинового концентрата, который высушивают на вакуумной сушке (RU 2282636 С1, 27.08.2006).
Недостатком данного способа является низкая комплексообразующая способность пектина по отношению к ионам свинца, а также использование соляной кислоты, что приводит к необходимости проведения дополнительной технологической операции - очистки экстракта.
Прототипом изобретения является способ получения пектина, включающий экстракцию растительного сырья в электромагнитном поле водой, осаждение пектина этиловым спиртом и его сушку, при этом экстракцию растительного сырья проводят водой, непрерывно обрабатываемой импульсным электромагнитным полем с переменной составляющей 300-600 Э и постоянной составляющей 600-1200 Э в течение 1 ч при 90-95°С с последующей промывкой твердой фракции в течение 0,5 ч водой при 45-70°С, обрабатываемой тем же импульсным электромагнитным полем (RU 2176647 С2, 10.12.2001).
Однако этот способ не позволяет получить пектин с высокой комплексообразующей способностью и не обеспечивает экономичность процесса, это обусловлено длительной термической обработкой растительного сырья при высокой температуре 90-95°С.
Задачей изобретения является разработка способа получения пектина, обладающего высокими качественными свойствами и обеспечивающего экономичность процесса его получения.
Техническим результатом изобретения является увеличение выхода пектина, повышение его комплексообразующей способности.
Технический результат достигается тем, что в способе получения пектина, предусматривающем гидролиз-экстрагирование растительного сырья в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение пектина и его сушку, гидролиз и экстракцию растительного сырья проводят водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, под действием электромагнитного поля крайне низких частот 25-29 Гц в течение 55-90 минут, а целевой продукт получают, подвергая коагулят инфракрасной сушке под вакуумом при температуре 35-40°С.
Повышение выхода пектина из растительного сырья достигается за счет увеличения степени гидролиза протопектина и экстракции пектина, при использовании оптимально рассчитанного соотношения органических кислот и влияния электромагнитного поля крайне низких частот. Под воздействием электромагнитного поля крайне низких частот (25-29 Гц) возрастает резонансная энергия ионов в макромолекулах растительной клетки, приводящая к повреждению клетки и распаду ее содержимого. При этом снижается продолжительность теплового воздействия за счет сокращения времени гидролиза-экстрагирования (55-90 минут) и применения щадящей инфракрасной сушки под вакуумом при низкой температуре (35-40°С), что позволяет в большей степени сохранить нативные свойства пектиновых молекул и получить пектин с высокой комплексообразующей способностью.
Данные, характеризующие высокую комплексообразующую способность пектина, полученного заявляемым способом, подтверждены исследованиями комлексообразующей способности пектина по отношению к ионам Pb2+ (таблица 1).
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 90°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 25 Гц в течение 90 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный пектиновый концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,1 МПа, температуре 40°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.
Пример 2. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 85°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 27 Гц в течение 70 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный пектиновый концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,08 МПа, температуре 37°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.
Пример 3. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 80°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 29 Гц в течение 55 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,06 МПа, температуре 35°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет повысить выход пектиновых веществ в 1,1 раз и комплексообразующую способность в 1,1-1,7 раза.
| Таблица 1 | |||
| Способ | Растительное сырье | Выход пектина, % | Комплексообразующая способность, мг Pb2+/г пектина |
| Прототип | Яблочные выжимки | 15,8 | 400 |
| Жом сахарной свеклы | 21,7 | 320 | |
| Пример 1 | Яблочные выжимки | 16,7 | 420 |
| Жом сахарной свеклы | 22,8 | 500 | |
| Пример 2 | Яблочные выжимки | 16,3 | 430 |
| Жом сахарной свеклы | 22,5 | 520 | |
| Пример 3 | Яблочные выжимки | 16,0 | 450 |
| Жом сахарной свеклы | 22,3 | 540 |
Способ получения пектина из растительного сырья, включающий гидролиз-экстрагирование в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение и сушку пектина, отличающийся тем, что гидролиз-экстрагирование проводят водным раствором смеси лимонной и янтарной кислот, взятых в соотношении 3:2, при температуре 80-90°С и pH 2 в электромагнитном поле с частотой 25-29 Гц в течение 55-90 минут, концентрирование проводят до содержания пектиновых веществ 5% с последующей коагуляцией 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, а сушку осуществляют в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,08±0,02 МПа и температуре 35-40°С до влажности целевого продукта не более 7%.
