СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА Российский патент 2006 года по МПК A23L1/524 C08B37/06 

Описание патента на изобретение RU2271675C1

Изобретение относится к пектиновому производству, а именно к способу получения пектина, предназначенного для производства пищевых продуктов массового спроса, а также профилактического и лечебного назначения, использования в фармакологии и медицине, а также для препаратов парфюмерно-косметической промышленности.

Известен способ получения жидкого пектинового концентрата, предусматривающий промывку растительного сырья водой температурой 40-90°С и гидромодуле процесса 1:4-30, гидролиз-экстракцию пектина при температуре процесса 40-90°С, гидромодуле смеси 1:4-30 и рН 1-8 в течение не более 10 мин в механоактивационном режиме в зоне контакта сырья с истирающими телами, перемещающимися относительно друг друга, разделение полученной прогидролизованной пульпы центрифугированием, после чего осветленный экстракт пектина дополнительно концентрируют (см. авторское свидетельство СССР №1507293, кл. А 23 L 1/0524, С 08 В 37/06, 1989).

Недостатком известного способа является, во-первых, то, что ограничение времени процесса гидролиза-экстракции 10 минутами недостаточно для полного гидролиза протопектина, находящегося в клеточной стенке растительного сырья, а, во-вторых, использование центрифугирования - как фильтрующего, так и осадительного по принципу действия - для разделения пектиносодержащей пульпы, полученной в механоактивационном режиме в зоне контакта сырья с истирающими телами, перемещающимися относительно друг друга, на твердую и жидкую фазы дает остаточное содержание взвешенных веществ в экстракте не менее 1,5 об.%. Таким образом, и в первом и во втором случае происходит обогащение пектинового концентрата балластными нерастворимыми веществами, кроме того, все низкомолекулярные растворимые вещества, перешедшие в раствор в процессе гидролиза-экстракции, также остаются в пектиновом концентрате. Все это существенно ухудшает органолептические показатели готового продукта.

Известен способ получения пектина, при котором гидролиз-экстракцию пектина проводят слабым раствором кислоты с рН смеси 3-4 путем кавитационной обработки смеси в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе, обеспечивающим индекс кавитации 0,4-1,1, после чего осуществляют разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы на разделительной центрифуге при числе оборотов ротора 96,6-133,3 c-1 до получения жидкой фазы с содержанием взвесей в количестве не более 0,3% к ее массе, а затем производят ультрафильтрацию полученной жидкой фазы с использованием ацетатцеллюлозных мембран УАМ-300 или УАМ-350 при скорости протока жидкости над мембраной 0,3-0,4 м/с и рабочем давлении 0,4-0,7 МПа (см. патент РФ №2058085, кл. А 23 L 1/0524, 1996)

Недостатком известного способа является то, что он обеспечивает получение пектина с неравномерным фракционным составом молекул, что приводит к снижению желирующей способности пектина. Кроме того, проведение процесса разделения пектиносодержащей пульпы на жидкую и твердую фазы на разделительной центрифуге при числе оборотов ротора 96,6-133,3 с-1 до получения жидкой фазы с содержанием взвесей в количестве не более 0,3% к ее массе вызовет снижение эффективности процесса ультрафильтрации, так как содержание взвесей в разделяемом растворе приведет к увеличению селективности ацетатцеллюлозных мембран по низкомолекулярным примесям и, как следствие, к уменьшению степени очистки получаемого пектина. Данный способ также требует использования в технологии сложного и очень энергоемкого оборудования, каковым является гидроакустический экстрактор-дезинтегратор.

Наиболее близким к изобретению является способ получения пектина, включающий гидролиз-экстракцию пектина путем кавитационной обработки пектиносодержащего сырья в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе при индексе кавитации К=0,8-1,9, разделение полученной пульпы на твердую и жидкую фазы на разделительной центрифуге при факторе разделения FR=90-100, очистку полученной жидкой фазы с содержанием взвесей 0,5-0,6% к ее массе микрофильтрацией фильтр-прессе на мембранах с размером пор 1-10 мкм до содержания взвесей в пектиносодержащем фильтрате не более 0,1% к его массе, концентрирование пектиносодержащего микрофильтрата ультрафильтрацией на мембранах с диаметром пор 10-100 при скорости протока жидкости над мембраной 0,1-2,0 м/с и рабочем давлении 0,5-3,1 кг/см2 до содержания пектиновых веществ в полученном концентрате 3,5-4,2%, при этом после ультрафильтрации проводят дополнительное сгущение пектиносодержащего концентрата в вертикальном двухкорпусном прямоточном циркуляционно-пленочного типа вакуум-выпарном аппарате при разрежении в конденсаторе 0,09-0,093 МПа, после чего полученный концентрат с содержанием пектиновых веществ 8-14% сушат при температуре 75-92°С (см. патент РФ №2066962, кл. А 23 L 1/0524, С 08 В 37/06, 1996).

Однако и этот известный способ производства пектина не обеспечивает получения готового продукта стабильно высокого качества со стандартизованными свойствами. Это обусловлено тем, что проведение процесса гидролиза-экстракции пектина из растительного сырья в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе без использования сильных кислот или ферментных препаратов пектолитического действия приводит к существенному увеличению длительности процесса гидролиза-экстракции, к тому же сопровождающемуся снижением степени гидролиза протопектина, экстрагируемого из клеточной стенки. Кроме того, разделение полученной пульпы на твердую и жидкую фазы на разделительной центрифуге до остаточного содержания взвесей в жидкой фазе 0,5-0,6% к ее массе в принципе невозможно при факторе разделения FR=90-100.

Остаточное содержание взвешенных веществ в количестве 0,1% от массы пектиносодержащего микрофильтрата, поступающего на ультрафильтрационное концентрирование, вызывает существенное обогащение готового пектина балластными по отношению к нему веществами - лигнином, крахмалом, целлюлозой, гемицеллюлозой - что снижает желирующую способность пектина, а также ухудшает реологические свойства приготовленных на его основе продуктов. Использование на стадии ультрафильтрации мембран с диаметром пор 10-100 не позволяет достаточно эффективно вести процесс отмывки пектина от низкомолекулярного балласта, что также ухудшает качественные характеристики готового пектина. Кроме того, данный способ не предусматривает стадии стандартизации пектинового порошка по желирующей способности, что является обязательным и необходимым условием торговли пектином в качестве желирующего агента. Все вышеизложенное делает данный способ производства непригодным для промышленного внедрения.

Задача изобретения состояла в получении пектина со строго заданными свойствами, обеспечении равномерного фракционного состава пектина и повышении степени его очистки от балластных веществ - как высоко-, так и низкомолекулярных.

Указанная задача решена тем, что предложен способ получения пектина, включающий гидролиз-экстракцию пектина путем кавитационной обработки смеси пектиносодержащего сырья и воды в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе, разделение полученной прогидролизованной пульпы на жидкую и твердую фазы в поле действия центробежных сил, дополнительную очистку пектиносодержащего экстракта микрофильтрацией, концентрирование очищенного от взвешенных веществ пектиносодержащего экстракта ультрафильтрацией, дальнейшее сгущение очищенного раствора пектина в вакуум-выпарном аппарате и сушку полученного концентрата, в котором согласно изобретению перед гилролиз-экстракцией проводят отмывку пектиносодержащего сырья от балластных по отношению к пектину растворимых веществ водой температурой 15-50°С до тех пор, пока концентрация растворимых сухих веществ в промывных водах не снизится до 0,5%, гидролиз-экстракцию пектина проводят при температуре 30-100°С, величине рН, равной 1,2-4,0, и длительности процесса 60-180 минут, а разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы осуществляют в поле действия центробежных сил при величине ускорения не менее 3000G, после чего жидкую фазу с содержанием взвесей не более 0,2% к ее массе подвергают дополнительной очистке от нерастворимых примесей и крупных коллоидных соединений микрофильтрацией с использованием мембран со средним размером пор 0,4-1,0 мкм при скорости протока жидкости в межмембранном канале 1,0-5,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-0,8 МПа и температуре процесса 20-60°С, а концентрирование и частичную очистку от низкомолекулярных растворимых веществ пектиносодержащего экстракта проводят ультрафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до концентрации пектина в растворе не менее 3,0%, после чего пектиносодержащий раствор дополнительно очищают от низкомолекулярных балластных по отношению к пектину растворимых веществ диафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 10 или менее % от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиносодержащий раствор дополнительно сгущается в вакуум-выпарном аппарате при температуре продукта не выше 70°С до концентрации пектина не менее 7%.

Благодаря отмеченным особенностям выполнения способа обеспечивается более высокая равномерность фракционного состава молекул получаемого пектина и более высокая степень его очистки от взвешенных, коллоидных и низкомолекулярных балластных веществ. Это составляет технический результат изобретения и способствует повышению качества получаемого пектина.

Одним из отличий предлагаемого способа является то, что перед проведением процесса гидролиза-экстракции пектина растительное сырье измельчается до размера частиц продукта 1-100 мкм, что на 10-20% повышает степень экстракции пектина по сравнению с традиционными способами при тех же технологических режимах работы.

Другим отличием способа является то, что гидролиз протопектина, содержащегося в растительном сырье, осуществляют либо кислотным, либо ферментативным способом.

Еще одним отличием предлагаемого способа является то, что перед ультрафильтрационным концентрированием пектиносодержащий экстракт обрабатывают раствором ферментных препаратов, содержащих амилазу.

В числе отличий предлагаемого способа следует также отметить то, что после ультрафильтрационного концентрирования экстракта проводят модифицирование содержащегося в нем пектина за счет реакции деэтерификации либо путем обработки экстракта раствором неорганической кислоты при рН смеси 1,0-1,5, температуре процесса 15-60°С и продолжительности обработки до 24 часов, либо раствором щелочи при рН смеси 10-11,5, температуре процесса 5-20°С и продолжительности обработки до 3 часов, после чего осуществляют нейтрализацию смеси до величины рН 2,5-5,0.

Также отличием предлагаемого способа является то, что после сгущения пектиносодержащего экстракта в вакуум-выпарном аппарате в концентрат пектина с целью регулирования рН готового продукта вносят буферный раствор, содержащий соли щелочных металлов, до достижения рН смеси порядка 5,2-5,8, что после высушивання пектина и приготовления на его основе 1%-ного раствора составляет 3,6-4,2, затем полученную смесь сушат на распылительной сушилке в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента не выше 160°С до влажности пектинового порошка не более 12%.

Еще одним отличием предлагаемого способа является то, что высушенный пектиновый порошок доводят до стандартизованного состояния путем смешения с порошком сахарозы или заменяющими ее веществами до студнеобразующей способности смеси, равной 150±5°SAG.

Сущность изобретения поясняется приведенными ниже конкретными примерами осуществления способа.

Пример 1. Получение пектина из яблочных выжимок.

600 кг высушенных яблочных выжимок, полученных при производстве сока, загружают в экстракционную емкость, добавляют 3,6 м3 воды, термостатируют полученную смесь при температуре 20°С и в течение 20 минут интенсивно перемешивают. Полученную пульпу питающим насосом подают в центрифугу, где при факторе разделения 2000 она делится на твердую и жидкую фазы, после чего кек опять подается на экстракцию при тех же технологических параметрах процесса. Данный процесс экстракции с последующим разделением пульпы на твердую и жидкую фазы осуществляется троекратно. Кек, полученный после третьей экстракции, шнековым транспортером загружается в емкость-гидромодуль, где смешивается в соотношении 1:8 (по весу) с водой. С помощью серной кислоты величина рН полученной смеси доводится до 1,5, затем смесь нагревается до температуры 90°С и интенсивно перемешивается в течение 120 минут, после чего полученная пульпа насосом направляется на центрифугирование. Разделение на твердую и жидкую фазы осуществляется сначала в осадительной центрифуге при ускорении 3000G, затем в сепараторе при ускорении 10000G, после которого остаточное содержание взвешенных веществ в пектиносодержащем экстракте составляет менее 0,2%.

Полученный осветленный пектиносодержащий экстракт подается в микрофильтрационную установку, где дополнительно очищается от оставшихся после сепарирования взвешенных веществ и крупных коллоидов на мембранах с размером пор 0,6 мкм, скорости протока жидкости в межмембранном канале 2,5 м/с, величине рабочего давления 0,2 МПа и температуре процесса 50°С. Пектиносодержащий микрофильтрат затем перекачивается насосом в ферментатор, где с помощью промышленных препаратов, содержащих амилазу, разрушается крахмал, попавший в раствор в процессе экстракции пектина. Режимы ферментации подбираются отдельно под каждый конкретный ферментный препарат. Очищенный от крахмала экстракт насосом перекачивается в ультрафильтрационный аппарат, где проводится его концентрирование и частичная очистка от низкомолекулярного балласта на мембранах с размером пор 1000 при следующих параметрах процесса: скорость протока жидкости в межмембранном канале 0,5 м/с, величина рабочего давления 0,6 МПа и температура процесса 50°С. Сгущение ведется до концентрации пектиновых веществ в растворе 3,0%. Полученный частично очищенный пектиносодержащий концентрат перекачивают насосом в диафильтрационный аппарат, где происходит дальнейшая отмывка пектина от низкомолекулярного балласта на мембранах с диаметром пор 800 при следующих параметрах процесса: скорость протока жидкости в межмембранном канале 0,4 м/с, величина рабочего давления 0,5 МПа и температура процесса 50°С. Отмывка ведется до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 3,0% от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиновый концентрат насосом перекачивается в вакуум-выпарной аппарат. Сгущение в вакуум-выпарном аппарате ведется при температуре продукта 60°С до концентрации пектина 8%.

Пектиновый концентрат с содержанием пектина 8% перекачивают насосом в смеситель, куда с целью регулирования рН готового продукта вносят буферный раствор, содержащий гидроксид аммония и бикарбонат натрия, до достижения рН смеси 5,2, что после высушивания пектина и приготовления на его основе 1%-ного раствора составляет 3,6, затем полученную смесь подают насосом в распылительную сушилку, где пектин сушится из раствора в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента 140°С до влажности пектинового порошка 10%. Высушенный пектиновый порошок системой пневмотранспорта подается в смеситель, где происходит его стандартизация путем смешения с порошком сахарозы до студнеобразующей способности смеси 150±5°SAG.

Конечным продуктом процесса является высокоэтерифицированный пектин быстрой садки влажностью 10%, серовато-кремового цвета. Прочность желе из полученной смеси составляет по стандартизованной методике 150±5°SAG.

Пример 2. Получение пектина из цитрусовых выжимок.

600 кг высушенных цитрусовых выжимок, полученных при производстве сока, загружается в непрерывный экстрактор, где осуществляется процесс отмывки растительного сырья от балластных по отношению к пектину растворимых примесей водой, температурой 30°С. Расход промывной воды на 600 кг высушенных цитрусовых выжимок составляет 10 м3. После завершения процесса отмывки влажные выжимки загружаются шнековым транспортером в емкость-гидромодуль, где смешиваются в соотношении 1:7 (по весу) с водой. С помощью соляной кислоты величина рН полученной смеси доводится до 3,5, затем смесь нагревается до температуры 40°С и в нее вносится раствор ферментного препарата пектолитического действия (дозировка препарата указывается его производителем). Смесь пропускается через коллоидную мельницу для ускорения и повышения эффективности процесса экстракции пектина и попадает в экстрактор, где интенсивно перемешивается в течение 60 минут, после чего полученная прогидролизованная пульпа насосом направляется на центрифугирование. Разделение на твердую и жидкую фазы осуществляется сначала в осадительной центрифуге при ускорении 4000G, затем в сепараторе при ускорении 12500G, после которого остаточное содержание взвешенных веществ в пектиносодержащем экстракте составляет менее 0,1%.

Осветленный пектиносодержащий экстракт подается в микрофильтрационную установку, где дополнительно очищается от оставшихся после сепарирования взвешенных веществ и крупных коллоидных соединений на мембранах со средним размером пор 1,0 мкм, скорости протока жидкости в межмембранном канале 4,0 м/с, величине рабочего давления 0,6 МПа и температуре процесса 60°С. Пектиносодержащий микрофильтрат затем перекачивается насосом в ультрафильтрационный аппарат, где проводится его концентрирование и частичная очистка от низкомолекулярного балласта на мембранах с размером пор 1500 при следующих параметрах процесса: скорость протока жидкости в межмембранном канале 4,0 м/с, величина рабочего давления 0,8 МПа и температура процесса 60°С. Сгущение ведется до концентрации пектиновых веществ в растворе 3,5%. Полученный частично очищенный пектиносодержащий концентрат перекачивают насосом в накопительную емкость, где осуществляется модифицирование содержащегося в нем пектина. С этой целью в пектиновый концентрат вносят раствор соляной кислоты до тех пор, пока рН смеси не составит 1,0. Пектиносодержащую смесь термостатируют при температуре 60°С, непрерывно перемешивая в течение 3 часов, после чего нейтрализуют содой до величины рН, равной 3,5.

Подвергнувшийся деэтерификации пектин перекачивается насосом в диафильтрационную установку, где происходит дальнейшая отмывка пектина от низкомолекулярного балласта на мембранах с диаметром пор 1000 при следующих параметрах процесса скорость протока жидкости в межмембранном канале 5,0 м/с, величина рабочего давления 1,0 МПа и температура процесса 60°С. Отмывка ведется до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 1,0% от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиновый концентрат насосом перекачивается на дополнительное сгущение в вакуум-выпарной аппарат. Сгущение ведется при температуре продукта 60°С до концентрации пектина 10%.

Пектиновый концентрат с содержанием пектина 10% перекачивают насосом в смеситель, куда с целью регулирования рН готового продукта вносят буферный раствор, содержащий гидроксид аммония и бикарбонат натрия, до достижения рН смеси 5,8, что после высушивания пектина и приготовления на его основе 1%-ного раствора составляет 4,2, затем полученную смесь подают насосом в распылительную сушилку, где пектин сушится из раствора в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента 160°С до влажности пектинового порошка 8%. Высушенный пектиновый порошок системой пневмотранспорта подается в смеситель, где происходит его стандартизация путем смешения с порошком сахарозы до студнеобразующей способности смеси 150±5°SAG.

Конечным продуктом процесса является среднеэтерифицированный пектин медленной садки влажностью 8%, светло-бежевого цвета. Прочность желе из полученной смеси составляет по стандартизованной методике 150±5°SAG.

Пример 3. Получение пектина из свекловичного жома.

500 кг высушенного свекловичного жома, полученного при производстве сахарозы, загружается в непрерывный экстрактор, где осуществляется процесс отмывки растительного сырья от балластных по отношению к пектину растворимых примесей водой, температурой 50°С. Расход промывной воды на 500 кг высушенного жома составляет 12 м3. Жом, полученный после экстракции, шнековым транспортером загружается в емкость-гидромодуль, где смешиваются в соотношении 1:6 (по весу) с водой. С помощью ортофосфорной кислоты величина рН полученной смеси доводится до 1,2, затем смесь нагревается до температуры 95°С и пропускается через коллоидную мельницу для ускорения и повышения эффективности процесса экстракции пектина. Далее смесь перекачивается в экстрактор, где интенсивно перемешивается в течение 90 минут, после чего полученная прогидролизованная пульпа насосом направляется на центрифугирование. Разделение на твердую и жидкую фазы осуществляется сначала в осадительной центрифуге при ускорении 3600G, затем в сепараторе при величине ускорения 12500G, после которого остаточное содержание взвешенных веществ в пектиносодержащем экстракте составляет менее 0,1%.

Полученный осветленный пектиносодержащий экстракт подается насосом в микрофильтрационную установку, где дополнительно очищается от оставшихся после сепарирования взвешенных веществ и крупных коллоидов на мембранах с размером пор 0,4 мкм, скорости протока жидкости в межмембранном канале 2,0 м/с, величине рабочего давления 0,3 МПа и температуре процесса 30°С. Пектиносодержащий микрофильтрат затем перекачивается насосом в ультрафильтрационный аппарат, где проводится его концентрирование и частичная очистка от низкомолекулярного балласта на мембранах с размером пор 500 при следующих параметрах процесса: скорость протока жидкости в межмембранном канале 0,5 м/с, величина рабочего давления 0,5 МПа и температура процесса 30°С. Сгущение ведется до концентрации пектиновых веществ в растворе 4,0%. Полученный частично очищенный пектиносодержащий концентрат перекачивают насосом в диафильтрационный аппарат, где происходит дальнейшая отмывка пектина от низкомолекулярного балласта на мембранах с диаметром пор 500 при следующих параметрах процесса: скорость протока жидкости в межмембранном канале 0,5 м/с, величина рабочего явления 0,5 МПа и температура процесса 30°С. Отмывка ведется до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 2,0% от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиновый концентрат насосом перекачивается на дополнительное сгущение в вакуум-выпарной аппарат. Сгущение ведется при температуре продукта 60°С до концентрации пектина 10%.

Пектиновый концентрате содержанием пектина 10% подается насосом на распылительную сушилку, где пектин сушится из раствора в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента 150°С до влажности пектинового порошка 9%. Высушенный пектиновый порошок системой пневмотранспорта подается на фасование.

Конечным продуктом процесса является низкоэтерифицированный пектин влажностью 9%, серого цвета. Катионообменная емкость полученного пектина составляет по стандартизованной методике 450 мг Pb2+/r.

Похожие патенты RU2271675C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 2007
  • Струпан Екатерина Анатольевна
  • Струпан Ольга Александровна
RU2360927C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА ИЗ ОДУВАНЧИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО 2007
  • Струпан Екатерина Анатольевна
  • Струпан Ольга Александровна
RU2351166C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА 1996
  • Голубев Владимир Николаевич
RU2066962C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА 2015
  • Черемушкин Сергей Владимирович
  • Михалева Майя Александровна
  • Галухин Владимир Анатольевич
RU2593479C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕВИОЗИДА 2002
  • Голубев В.Н.
  • Беглов С.Ю.
RU2250041C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ ИЗ ПЕКТИНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 2006
  • Алексанян Игорь Юрьевич
  • Аристов Павел Михайлович
  • Максименко Юрий Александрович
  • Синяк Станислав Владимирович
RU2309607C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФРУКТОЗО-ГЛЮКОЗНОГО СИРОПА 2002
  • Голубев В.Н.
  • Беглов С.Ю.
RU2224026C1
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 ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ПЕКТИНА И ПЕКТИНСОДЕРЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Агаев Нариман Мусаевич
  • Агаев Рамиз Нариманович
  • Агаев Фарид Нариман Оглы
RU2354140C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 2016
  • Быков Анатолий Тимофеевич
  • Тутельян Виктор Александрович
  • Артемов Сергей Константинович
  • Светличный Пётр Владимирович
RU2610312C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА

Изобретение относится к пектиновому производству, а именно к способу получения пектина. Способ включает гидролиз-экстракцию пектина путем кавитационной обработки смеси пектиносодержащего сырья и воды в гидроакустическом экстраторе-дезинтеграторе, разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы в поле действия центробежных сил, дополнительную очистку пектиносодержащего экстракта микрофильтрацией, концентрирование очищенного от взвешенных веществ пектиносодержащего экстракта ультрафильтрацией. Затем проводят дальнейшее сгущение очищенного раствора пектина в вакуум-выпарном аппарате и сушку полученного концентрата. При этом перед гидролиз-экстракцией проводят отмывку пектиносодержащего сырья от балластных по отношению к пектину растворимых веществ водой температурой 15-50°С до тех пор, пока концентрация растворимых сухих веществ в промывных водах не снизится от 0,5%. Гидролиз-экстракцию пектина проводят при температуре 30-100°С, величине рН, равной 1,2-4,0, и длительности процесса 60-180 мин. А разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы осуществляют в поле действия центробежных сил при величине ускорения не менее 3000G, после чего жидкую фазу с содержанием взвесей не более 0,2% к ее массе подвергают дополнительной очистке микрофильтрацией с использованием мембран со средним размером пор 0,4-1,0 мкм при скорости протока жидкости в межмембранном канале 1,0-5,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-0,8 МПа и температуре процесса 20-60°С. Концентрирование и частичную очистку от низкомолекулярных растворимых веществ пектиносодержащего экстракта проводят ультрафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до концентрации пектина в растворе не менее 3,0%. После чего пектиносодержащий раствор дополнительно очищают от низкомолекулярных балластных по отношению к пектину растворимых веществ диафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 10 или менее % от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта. Затем очищенный пектиносодержащий раствор дополнительно сгущается в вакуум-выпарном аппарате при температуре продукта не выше 70°С до концентрации пектина не менее 7%. Способ позволяет получить пектин со строго заданными свойствами, обеспечить равномерный фракционный состав пектина и повысить степень его очистки от балластных веществ. 6 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 271 675 C1

1. Способ получения пектина, включающий гидролиз-экстракцию пектина путем кавитационной обработки смеси пектиносодержащего сырья и воды в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе, разделение полученной прогидролизованной пульпы на жидкую и твердую фазы в поле действия центробежных сил, дополнительную очистку пектиносодержащего экстракта микрофильтрацией, концентрирование очищенного от взвешенных веществ пектиносодержащего экстракта ультрафильтрацией, дальнейшее сгущение очищенного раствора пектина в вакуум-выпарном аппарате и сушку полученного концентрата, отличающийся тем, что перед гидролиз-экстракцией проводят отмывку пектиносодержащего сырья от балластных по отношению к пектину растворимых веществ водой температурой 15-50°С до тех пор, пока концентрация растворимых сухих веществ в промывных водах не снизится от 0,5%, гидролиз-экстракцию пектина проводят при температуре 30-100°С, величине рН 1,2-4,0 и длительности процесса 60-180 мин, а разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы осуществляют в поле действия центробежных сил при величине ускорение не менее 3000 g, после чего жидкую фазу с содержанием взвесей не более 0,2% к ее массе подвергают дополнительной очистке от нерастворимых примесей и крупных коллоидных соединений микрофильтрацией с использованием мембран со средним размером пор 0,4-1,0 мкм при скорости протока жидкости в межмембранном канале 1,0-5,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-0,8 МПа и температуре процесса 20-60°С, а концентрирование и частичную очистку от низкомолекулярных растворимых веществ пектиносодержащего экстракта проводят ультрафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 Å при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до концентрации пектина в растворе не менее 3,0%, после чего пектиносодержащий раствор дополнительно очищают от низкомолекулярных балластных по отношению к пектину растворимых веществ диафильтрацией на мембранах со средним размером пор 500-2000 Å при скорости протока жидкости в межмембранном канале 0,2-6,0 м/с, величине рабочего давления 0,1-1,0 МПа и температуре процесса 20-60°С до тех пор, пока остаточная концентрация балластных по отношению к пектину веществ раствора не составит 10% или менее от общего содержания растворимых сухих веществ экстракта, затем очищенный пектиносодержащий раствор дополнительно сгущается в вакуум-выпарном аппарате при температуре продукта не выше 70°С до концентрации пектина не менее 7%.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед проведением процесса гидролиза-экстракции пектина пектиносодержащее растительное сырье измельчается до размера частиц продукта 1-100 мкм.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что гидролиз протопектина, содержащегося в растительном сырье, осуществляют либо кислотным, либо ферментативным способом.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед ультрафильтрационным концентрированием пектиносодержащий экстракт обрабатывают раствором ферментных препаратов, содержащих амилазу.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед диафильтрационной очисткой и концентрированием экстракта производят модифицирование содержащегося в нем пектина путем его обработки либо раствором неорганической кислоты при рН смеси 1,0-1,5, температуре процесса 15-60°С и продолжительности обработки до 24 ч, либо раствором щелочи при рН смеси 10-11,5, температуре процесса 5-20°С и продолжительности обработки до 3 ч после чего осуществляют нейтрализацию смеси.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что после сгущения пектиносодержащего экстракта в вакуум-выпарном аппарате в концентрат пектина с целью регулирования рН готового продукта вносят буферный раствор до достижения рН смеси порядка 5,2-5,8, что после высушивания пектина и приготовления на его основе 1%-ного раствора составляет 3,6-4,2, затем полученную смесь сушат на распылительной сушилке в потоке нагретого газа при температуре входящего сушильного агента не выше 160°С до влажности пектинового порошка не более 12%.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что высушенный пектиновый порошок стандартизируют путем смешения с порошком сахарозы или заменяющими ее веществами до студнеобразующей способности смеси (150±5)°SAG.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2271675C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА 1996
  • Голубев Владимир Николаевич
RU2066962C1
RU 2058085 C1, 20.04.1996
RU 2000063 C, 07.09.1993.

RU 2 271 675 C1

Авторы

Беглов Сергей Юрьевич

Игрицкий Владимир Иванович

Даты

2006-03-20Публикация

2004-09-06Подача