Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению пектина и пищевых волокон из тыквенного жома.
Известен способ получения пектина из тыквенного жома [А.С. RU 2055484, опубл. 10.03.96, бюл. № 7], предусматривающий промывку последнего водой, двухстадийный гидролиз промытого сырья при гидромодуле жомокислотной смеси 1:(10-30), pH смеси 0,8-1,1 и температуре процесса 65-70°C, при этом продолжительность первой стадии гидролиза составляет 1,5-2,0 часа, а второй - 0,5-1,0 часа.
Недостатком известного способа является нерациональное использование сырья, поскольку из него извлекают только пектин, а комплекс биполимеров, определяющих пищевую ценность этого продукта, частично уходит в отходы, а частично разрушается под действием агрессивной среды (сильно кислая среда pH20 0,8-1,1). Кроме того, длительная кислотная экстракция способствует деструкции молекулярных звеньев пектиновых веществ, нарушая их структуру, снижая качество и выход целевого продукта, а сама технология из-за использования соляной кислоты не является экологически чистой.
Технической задачей изобретения является создание безотходной технологии производства пектина за счет дополнительного извлечения из сырья пищевых волокон, повышение качества и выхода готовых продуктов при общей интенсификации и сохранении экологически чистого процесса их получения.
Способ получения пектина и пищевых волокон из тыквенного жома характеризуется тем, что при извлечении пектина из тыквенного жома одновременно получают пищевые волокна, для чего полученный после извлечения сока жом промывают водой, прессуют и направляют на гидролиз-экстрагирование при гидромодуле смеси 1:(4-5), температуре 60-65°C и продолжительности процесса 60 минут, в качестве экстрагента используют анолит с рН20 4,0-4,5, после разделения гидролизной массы посредством прессования на жом и гидролизат жом экстрагируют католитом с pH20 7,5-8,0 при гидромодуле смеси 1:3, температуре 60°C в течение 30 минут, затем отделяют прессованием проэкстрагировавший жом от экстракта, частицы жома измельчают, сушат с получением пищевых волокон, экстракт соединяют с гидролизатом и после фильтрования направляют смесь на осаждение из пектина спиртом и его сушку, причем анолит и католит получают при обработке раствора хлорида натрия в диафрагменном электролизере.
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 и хлебопечении для повышения водоудерживающих свойств изделий. Кроме того, данные добавки обладают способностью адсорбировать радионуклиды, тяжелые металлы и другие вредные вещества. Это их свойство находит применение в медицине и лечебном питании.
На чертеже представлена принципиальная векторная схема осуществления способа в заводских условиях.
Способ получения пектина и пищевых волокон осуществляют следующим образом.
Тыкву моют и измельчают в стружку. Из полученной стружки извлекают клеточный сок известными методами (например, посредством отжима). При необходимости растительную массу прессуют для более полного отделения растворимых компонентов. Тыквенный жом промывают водой с целью удаления низкомолекулярных веществ и прессуют. Подготовленный таким образом тыквенный жом направляют на гидролиз-экстрагирование при температуре 60-65°C, продолжительности 60 минут, гидромодуле 1:(4-5). В качестве экстрагента используют анолит с pH20 4,0-4,5, полученный в результате обработки водного раствора хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электролизера. Применение электрохимической активации способствует смягчению режима гидролиза-экстрагирования и одновременно интенсифицирует этот процесс, что обеспечивает сохранение качества получаемых продуктов и их высокий выход.
Далее гидролизную массу прессуют с отделением жома и пектинсодержащего гидролизата. Жом экстрагируют католитом с pH20 7,5-8,0 при температуре 60°C в течение 30 минут и гидромодуле смеси 1:3. Проэкстрагировавший жом отделяют прессованием от экстракта, измельчают и сушат с получением пищевых волокон. Экстракт смешивают с гидролизатом и их смесь используют для получения пектина. Для этого ее фильтруют, концентрируют, осаждают из нее этиловым спиртом пектин, который далее сушат при 60°C. По окончании процесса сушки пектин измельчают, просеивают. Отработанный спирт после ректификации может использоваться повторно.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип).
300 г свежеотжатого тыквенного жома заливают водой и промывают в 0,5 л воды при 55°C в течение 30 минут. Процесс промывки в указанном режиме проводят трижды, после чего отжатый жом подвергают гидролизу в 0,1 N соляной кислоте. Гидромодуль жомокислотной смеси 1:10, pH 0,8, температура 65°C, продолжительность первой стадии гидролиза 1,5 часа. Гидролизат отфильтровывают, отжатый жом вторично подвергают гидролизу при тех же условиях, но в течение 0,5 часа. Соединяют оба гидролизата, смесь охлаждают, осаждают спиртом и сушат. Выход пектина составил 7,2%, содержание полигалактуроновых кислот (ПГК) - 49%, степень этерификации - 65%.
Пример 2.
Тыкву моют, измельчают в стружку. Из полученной стружки отжимают клеточный сок. Тыквенный жом в количестве 300 г промывают водой с целью удаления низкомолекулярных веществ и прессуют. Далее проводят гидролиз-экстрагирование при температуре 60°C в течение 60 мин и при гидромодуле 1:4. В качестве экстрагента используют анолит с pH20 4,0, полученный в результате обработки водного раствора хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электролизера. Прогидролизованную массу прессуют с отделением жома и гидролизата. Жом экстрагируют 3-кратным количеством католита с pH20 7,5 при температуре 60°C в течение 30 мин. Далее проэкстрагировавший жом отделяют прессованием от экстракта, измельчают и сушат с получением пищевых волокон. Экстракт смешивают с гидролизатом и их смесь используют для получения пектина. Для этого данную смесь фильтруют, концентрируют, осаждают из нее пектин этиловым спиртом 96%-ной концентрации и сушат пектин при 60°C.
Готовые пектин и пищевые волокна анализируют. Данные анализа представлены в таблице.
Пример 3.
Способ получения пектина и пищевых волокон из тыквенного жома осуществляют аналогично примеру 2, но в качестве гидролизующего агента используют анолит с pH20 4,5, а процесс гидролиза-экстрагирования проводят при гидромодуле смеси 1:5, температуре 65°C, в течение 60 минут.
Готовые продукты анализируют. Данные анализа представлены в таблице.
Как видно из таблицы, пектин, полученный по предложенному способу, характеризуется более высоким качеством: содержание полигалактуроновых кислот увеличилось в 1,5 раза, степень этерификации повысилась на 5% по сравнению с прототипом. Выход пектина повысился в среднем на 10%. Более того, данный способ позволяет кроме пектина получать пищевые волокна высокого качества, то есть способствует осуществлению безотходной переработки вторичного сырья.
Проведение процесса гидролитического расщепления при pH20 менее 4,0 ведет к деструкции пектина вследствие деполимеризации рамнозильных и галактуронпиранозильных звеньев, поэтому выход пектина резко снижается, а при pH20 менее 2,5 пищевые волокна совсем не удается выделить, в связи с изменением структуры растительной ткани. Гидролиз-экстрагирование при pH20 более 4,5 не обеспечивает высокого выхода целевого продукта, извлекаются только лишь пектиновые вещества, связанные механически и посредством водородных связей, которые составляют 5-10% от суммы пектиновых веществ.
При температуре гидролиза-экстрагирования 60-65°C достигается максимальный выход пектина. Уменьшение температуры ниже 60°C не приводит к существенному снижению структурной вязкости пектина, что ухудшает массообмен и снижает степень экстрагирования. Кроме того, при температуре выше 65°C качество пектина и пищевых волокон заметно снижается.
При увеличении продолжительности процесса гидролиза-экстрагирования выше 60 минут снижается выход пектина и разрушается структура частиц жома, в силу чего резко ухудшаются условия отделения жидкой фазы в процессе фильтрации, затрудняется получение пищевых волокон.
При гидромодуле меньше 1:4 возрастает вязкость гидролизной смеси, отсутствует свободное перемешивание и экстрагирование пектина усложняется. Увеличение гидромодуля выше 1:5 не приводит к значительному повышению выхода пектина, но ведет к повышению расхода химических реагентов и энергоемкости производства, поэтому является экономически нерентабельным.
Предложенный способ получения пектина и пищевых волокон из тыквенного жома позволяет:
- организовать безотходную переработку вторичного растительного сырья на пектин и пищевые волокна;
- повысить качество и выход готовых продуктов;
- повысить экологическую безопасность производства и улучшить условия труда за счет замены традиционного кислотного реагента на реагент, полученный электрохимическим синтезом.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА | 2015 |
|
RU2593479C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ПЕКТИНСОДЕРЖАЩЕГО ТЫКВЕННОГО ЖОМА | 2013 |
|
RU2552070C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА И ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ | 2004 |
|
RU2261868C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА | 2002 |
|
RU2227678C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРУДИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН | 2014 |
|
RU2558224C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ ИЗ ПЕКТИНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2006 |
|
RU2309607C2 |
Способ экстракции пектина и других органических веществ из растительных отходов | 2021 |
|
RU2762980C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ ОТХОДОВ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА | 2022 |
|
RU2798564C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО ПЕКТИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА | 2004 |
|
RU2262866C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО ВОЛОКНА ИЗ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА | 2001 |
|
RU2183097C1 |
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению пектина. Способ предусматривает промывку водой тыквенного жома, его прессование и гидролиз-экстрагирование при гидромодуле смеси 1:(4-5), температуре 60-65°С и продолжительности процесса 60 минут. В качестве экстрагента используют анолит с рН20 4,0-4,5. Гидролизную массу посредством прессования разделяют на жом и гидролизат. Жом экстрагируют католитом с рН20 7,5-8,0 при гидромодуле смеси 1:3, температуре 60°С в течение 30 минут. Затем отделяют прессованием проэкстрагировавший жом от экстракта. Частицы жома измельчают, сушат с получением пищевых волокон. Экстракт соединяют с гидролизатом, фильтруют. Смесь направляют на осаждение пектина спиртом и его сушку. Анолит и католит получают при обработке раствора хлорида натрия в диафрагменном электролизере. Изобретение позволяет осуществить безотходную технологию переработки тыквы за счет получения пектина и дополнительного извлечения пищевых волокон, увеличить выход пектина, получить пектин и пищевые волокна высокого качества, повысить экологическую безопасность производства. 1 ил., 1 табл.
Способ получения пектина и пищевых волокон из тыквенного жома, характеризующийся тем, что при извлечении пектина из тыквенного жома одновременно получают пищевые волокна, для чего полученный после извлечения сока жом промывают водой, прессуют и направляют на гидролиз-экстрагирование при гидромодуле смеси 1:(4-5), температуре 60-65°С и продолжительности процесса 60 мин, в качестве экстрагента используют анолит с pH20 4,0-4,5, после разделения гидролизной массы посредством прессования на жом и гидролизат жом экстрагируют католитом с рН20 7,5-8,0, при гидромодуле смеси 1:3, температуре 60°С в течение 30 мин, затем отделяют прессованием проэкстрагировавший жом от экстракта, частицы жома измельчают, сушат с получением пищевых волокон, экстракт соединяют с гидролизатом и после фильтрования направляют смесь на осаждение пектина спиртом и его сушку, причем анолит и католит получают при обработке раствора хлорида натрия в диафрагменном электролизере.
RU 2055484 C1, 10.03.1996 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ ИЗ ПЕКТИНОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ | 2006 |
|
RU2309607C2 |
Разрядная трубка для защиты линий слабого тока от перенапряжений | 1927 |
|
SU10496A1 |
Авторы
Даты
2011-06-27—Публикация
2009-12-21—Подача