СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ Российский патент 2005 года по МПК C08B37/06 A23L1/524 A23L1/214 A23L1/308 

Описание патента на изобретение RU2261868C1

Изобретение относится к способам производства пектина и пищевых волокон (ПВ) из сахарной свеклы.

Известен способ производства пектина из сахарной свеклы, предусматривающий ее измельчение в стружку, промывание стружки анолитом, двукратную экстракцию промытой стружки анолитом, прессование проэкстрагировавшей массы с отделением жома и экстракта, концентрирование экстракта, осаждение из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина (А. с. SU 1713249, опубл. 19.06.95, бюл. №17).

Недостатком известного способа является нерациональное использование сырья, поскольку в жоме, оставшемся после экстрагирования, произошли необратимые изменения, связанные с нарушением структуры комплекса биополимеров, определяющих пищевую ценность этого продукта. Такой жом нельзя использовать для получения пищевых волокон - ценной пищевой добавки. Кроме того, проведение экстракции в сильно кислой среде (рН 1,5 - 2,0) ведет к распаду сахарозы. Поэтому дополнительно извлекать сахарозу из экстракта нельзя.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности использования сырья за счет дополнительного извлечения из него пищевых волокон и сахарного раствора.

Технический результат достигается тем, что в способе производства пектина и пищевых волокон из сахарной свеклы, предусматривающем ее измельчение в стружку, промывание стружки анолитом, двукратную экстракцию промытой стружки анолитом, прессование проэкстрагировавшей массы с отделением жома и экстракта, концентрирование экстракта, осаждение из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина, новым является то, что рН анолита для промывания стружки составляет 3,2 - 3,5, рН анолита для первой экстракции - 6,4 - 6,6, рН анолита для второй экстракции - 2,45 - 2,65, при этом жом промывают католитом с рН 7,5 - 8,0 и прессуют с отделением прессованного жома и промывной жидкости, причем последнюю смешивают с экстрактом перед его концентрированием, а частицы прессованного жома подвергают измельчению до заданного размера, обезвоживанию и сушке с получением пищевых волокон.

Пищевые волокна представляют собой комплекс биополимеров, включающий полисахариды, в том числе и пектиновые вещества. И пектин и пищевые волокна представляют собой пищевые добавки, используемые, например, в кулинарии для повышения водоудерживающих свойств изделия. Кроме того, данные добавки обладают способностью адсорбировать радионуклиды, тяжелые металлы и другие вредные вещества. Это их свойство находит применение в медицине и лечебном питании.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена векторная схема осуществления способа на свеклосахарном заводе.

Способ осуществляют следующим образом. Свеклу измельчают в стружку. Проводят электрохимическую активацию водного раствора Са(Н2PO4)2 в анодной камере диафрагменного электролизера с получением анолита с рН 3,2 - 3,5 и анолита с рН 6,4 - 6,6. Первый анолит используют для предварительной обработки свекловичной стружки. Второй - в качестве экстрагента для первой экстракции, после которой от проэкстрагировавшей массы отделяют диффузионный сок и обессахаренную стружку. Диффузионный сок используют на сахарном заводе для извлечение из него сахара в соответствии с принятой технологической схемой.

Цель первой экстракции - максимально извлечь из свекловичной стружки сахарозу с диффузионным соком. Анолит, полученный при электрохимической активации раствора Са(Н2PO4)2, обладает способностью «кальцинировать» стружку, удерживая в ней практически все пектиновые вещества.

Обессахаренную стружку подвергают второй экстракции анолитом с рН 2,45 - 2,65, полученным в результате обработки водного раствора хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электролизера.

Условия второй экстракции обеспечивают не только высокий выход пектина (70,2 - 76,8%) хорошего качества (см. таблицу), но и позволяют дополнительно выделить пищевые волокна из проэкстрагировавшей массы. Для этого ее прессуют с отделением жома и экстракта. Жом промывают католитом с рН 7,5 - 8,0, полученным в результате обработки водного раствора хлорида натрия в катодной камере диафрагменного электролизера. Промытый католитом жом прессуют с отделением обезвоженного жома и промывной жидкости, частицы обезвоженного жома измельчают до заданного размера и сушат с получением пищевых волокон.

В таблице показано влияние рН экстрагента на второй экстракции на выход пектина, показатели его качества и показали качества пищевых волокон. Из данных таблицы видно, что хотя снижение рН анолита на второй экстракции менее 2,45 и ведет к увеличению выхода пектина (ВП) и улучшению некоторых показателей его качества, определяющих студнеобразующую способность (повышению количества свободных карбоксильных (Кс) групп, этерифицированных (Ке) групп, метаксилированных (СН3О) групп, но качество пищевых волокон при этом резко ухудшается. Качество полученного пектина достаточно высокое, поскольку сохраняется высокая комплексообразующая способность - важное достоинство свекловичного пектина. Известно, что, чем меньше СН3О, тем лучше идет комплексообразование. Повышенная кислотность (рН менее 2,45) анолита, используемого для экстракции, ведет к уменьшению содержания в пектине метоксильных групп (СН3О), ответственных за комплексообразование. Между тем, с комплексообразующей способностью пектина тесно связаны его лечебно-профилактические свойства, а именно способность связывать в пищеварительном тракте человека вредные ионы металлов (цинка, свинца, кобальта, стронция).

Промывную жидкость смешивают с экстрактом и их смесь используют для получения пектина. Для этого данную смесь подвергают фильтрованию, концентрированию, осаждению из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина.

Использование католита для промывания жома обусловлено тем, что данный реагент хорошо вымывает из жома остатки пектиновых веществ.

Пример. Проводят электрохимическую активацию водного раствора Са(Н2PO4)2 в анодной камере диафрагменного электролизера с получением анолита с рН 3,4 и анолита с рН 6,5. Свекловичную стружку обрабатывают первым анолитом. Затем стружку подвергают экстракции вторым анолитом при температуре 65°С в течение 80 мин. От проэкстрагировавшей массы отделяют диффузионный сок и обессахаренную стружку. Последнюю подвергают второй экстракции анолитом с рН 2,55, полученным в результате обработки водного раствора хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электролизера. Температура второй экстракции составляет 65°С, продолжительность - 90 мин. Проэкстрагировавшую после второй экстракции массу прессуют с отделением жома и экстракта. Жом промывают католитом с рН 7,8, полученным в результате обработки водного раствора хлорида натрия в катодной камере диафрагменного электролизера. Промытый католитом жом прессуют с отделением обезвоженного жома и промывной жидкости, частицы обезвоженного жома измельчают до заданного размера и сушат с получением пищевых волокон. Промывную жидкость смешивают с экстрактом и их смесь используют на получение пектина. Для этого данную смесь подвергают фильтрованию, концентрированию, осаждению из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность использования сырья при получении пектина за счет дополнительного извлечения пищевых волокон хорошего качества. Выход и показатели качества пектина при этом не ухудшаются.

ТаблицаВлияние рН экстрагента на второй экстракции на выход пектина, показатели его качества и показатели качества пищевых волоконрН экстрагентаПоказатели качества пектинаПоказатели качества пищевых волоконВП,%Кс, %Ке, %СН3О, %Водоудерживающая способность, %Адсорбционная способность (эффект адсорбции ионов Са2+), %2,9533,321,154,2013,022,8015,452,8543,992,225,1511,673,2216,122,7556,903,066,1811,193,5316,812,6570,184,107,4310,804,3023,432,5575,126,008,159,704,6946,252,4576,786,129,3010,144,3861,352,3577,813,2310,4610,523,9856,352,2578,026,3010,6010,533,5353,90

Похожие патенты RU2261868C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНСАХАРОСОДЕРЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВОЛОКОН 2014
  • Левин Марк Николаевич
  • Белозерских Мария Ильинична
  • Левина Анна Марковна
RU2555790C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ ОТХОДОВ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА 2022
  • Елизарьев Алексей Николаевич
  • Кострюкова Наталья Викторовна
  • Риянова Эвелина Эльдаровна
  • Нафикова Эльвира Валериковна
  • Мельникова Анна Сергеевна
RU2798564C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ ИЗ ПЕКТИНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2006
  • Алексанян Игорь Юрьевич
  • Аристов Павел Михайлович
  • Максименко Юрий Александрович
  • Синяк Станислав Владимирович
RU2309607C2
Способ экстракции пектина и других органических веществ из растительных отходов 2021
  • Карт Михаил Аркадьевич
  • Ковалев Дмитрий Александрович
  • Катраева Инна Валентиновна
  • Батушанский Борис Павлович
  • Лесовой Алексей Анатольевич
  • Зыков Евгений Вячеславович
RU2762980C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА 2002
  • Лосева В.А.
  • Квитко И.В.
  • Ефремов А.А.
  • Путилина Л.Н.
RU2227678C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ ТЫКВЕННОГО ЖОМА 2009
  • Лосева Валентина Александровна
  • Путилина Людмила Николаевна
  • Матвиенко Наталья Алексеевна
RU2422044C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА 2015
  • Черемушкин Сергей Владимирович
  • Михалева Майя Александровна
  • Галухин Владимир Анатольевич
RU2593479C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРУДИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН 2014
  • Березина Наталья Александровна
  • Мазалова Наталья Викторовна
RU2558224C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА 2005
  • Лосева Валентина Александровна
  • Путилина Людмила Николаевна
  • Матвиенко Наталья Алексеевна
RU2288954C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО ВОЛОКНА ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА 2001
  • Лосева В.А.
  • Санина Т.В.
  • Квитко И.В.
  • Борсяков Ю.А.
RU2183097C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Описан способ получения пектина и пищевых волокон из сахарной свеклы. Способ получения пектина и пищевых волокон из сахарной свеклы, предусматривает ее измельчение в стружку, промывание стружки анолитом, двукратную экстракцию промытой стружки анолитом, прессование проэкстрагировавшей массы с отделением жома и экстракта, концентрирование экстракта, осаждение из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина, причем рН анолита для промывания стружки составляет 3,2-3,5, рН анолита для первой экстракции - 6,4-6,6, рН анолита для второй экстракции - 2,45-2,65, при этом жом промывают католитом с рН 7,5-8,0 и прессуют с отделением прессованного жома и промывной жидкости, при этом последнюю смешивают с экстрактом перед его концентрированием, а частицы прессованного жома подвергают измельчению до заданного размера, обезвоживанию и сушке с получением пищевых волокон. Предложенный способ позволяет повысить эффективность использования сырья при получении пектина за счет дополнительного извлечения пищевых волокон хорошего качества. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 261 868 C1

Способ производства пектина и пищевых волокон из сахарной свеклы, предусматривающий ее измельчение в стружку, промывание стружки анолитом, двукратную экстракцию промытой стружки анолитом, прессование проэкстрагировавшей массы с отделением жома и экстракта, концентрирование экстракта, осаждение из него пектина этиловым спиртом и сушку пектина, отличающийся тем, что рН анолита для промывания стружки составляет 3,2-3,5, рН анолита для первой экстракции - 6,4-6,6, рН анолита для второй экстракции - 2,45-2,65, при этом, жом промывают католитом с рН 7,5-8,0 и прессуют с отделением прессованного жома и промывной жидкости, причем последнюю смешивают с экстрактом перед его концентрированием, а частицы прессованного жома подвергают измельчению до заданного размера, обезвоживанию и сушке с получением пищевых волокон.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2261868C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА 1989
  • Мгебришвили Т.В.
  • Медведев О.К.
  • Скаковский Р.Ф.
  • Кошевой Е.П.
  • Донченко Л.В.
  • Нелина В.В.
  • Суворкин А.А.
  • Ильина И.А.
  • Рубан В.С.
  • Штатская О.В.
SU1713249A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА 2002
  • Лосева В.А.
  • Квитко И.В.
  • Ефремов А.А.
  • Путилина Л.Н.
RU2227678C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО ВОЛОКНА ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА 2001
  • Лосева В.А.
  • Санина Т.В.
  • Квитко И.В.
  • Борсяков Ю.А.
RU2183097C1
US 5213836, 18.09.1991
Шелухина Н.П
Научные основы технологии пектина
Фрунзе
ИЛИМ, 1998, с.1-112
Шкив для канатных транспортеров 1937
  • Андреев И.Е.
SU51806A1
Пектин
Термины и определения.

RU 2 261 868 C1

Авторы

Лосева В.А.

Ефремов А.А.

Путилина Л.Н.

Матвиенко Н.А.

Даты

2005-10-10Публикация

2004-07-14Подача