СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОГО ПЕКТИНСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА Российский патент 2023 года по МПК A23L29/231 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пищевого пектинсодержащего продукта, применяемого в производстве продуктов питания, в том числе функциональных и специализированных.

Известен способ получения пищевого пектинового экстракта из свекловичного жома, включающий набухание сухого свекловичного жома в воде с температурой 30-40°С при соотношении 1:20 в течение 30-40 мин, отжим жома после набухания и его двукратную промывку холодной водой, обработку промытого жома 0,5-2,0%-ным раствором ферментного препарата с высокой целлюлолитической активностью при соотношении свекловичный жом - раствор ферментного препарата 1:13-1:15, температуре 40-4°С и постоянном перемешивании в течение 1-2 ч, отделение жома, его обработку молочной сывороткой при соотношении свекловичный жом - молочная сыворотка 1:13-1:15, температуре 95-98°С и постоянном перемешивании в течение 2-2,5 ч, фильтрование с отделением гидролизата, охлаждение гидролизата и фасование целевого продукта (Патент РФ №2471367 С1, опубл. 10.01.2013, Бюл. №1).

Недостатками известного способа являются многостадийность и сложность технологического процесса, а также высокие потери пектиновых веществ, обусловленные двукратной промывкой сухого свекловичного жома, в процессе которой часть пектиновых веществ из жома переходит в промывную воду, что приводит к снижению содержания пектиновых веществ в целевом продукте, а также к снижению выхода целевого продукта. Кроме этого, применение ферментного препарата, обладающего только целлюлолитической активностью, не позволяет в максимальной степени высвободить пектиновые вещества, находящиеся в связанном состоянии с целлюлозой, гемицеллюлозами и белками клеточной стенки.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения пищевого пектинового экстракта из свекловичного жома, включающий набухание сухого свекловичного жома в воде с температурой 30-40°С при соотношении 1:20 в течение 30-40 мин, отжим жома после его набухания и однократную промывку водой с температурой 40°С, обработку промытого жома 1,0-3,0%-ным раствором ферментного препарата комплексного действия при соотношении свекловичный жом - раствор ферментного препарата 1:17, температуре 40±2°С и постоянном перемешивании в течение 1 ч, отделение жома, его обработку 0,5%-ным раствором лимонной кислоты при соотношении свекловичный жом - раствор лимонной кислоты 1:17, температуре 80-85°С и постоянном перемешивании в течение 2 ч для осуществления гидролиза-экстрагирования, отделение гидролизата, его фильтрование и фасование целевого продукта (Патент РФ №2611841 С1, опубл. 01.03.2017, Бюл. №7).

Недостатками известного способа являются многостадийность и сложность технологического процесса, а также высокие потери пектиновых веществ, обусловленные промывкой водой отжатого после набухания свекловичного жома, в процессе которой часть пектиновых веществ из жома переходит в промывную воду, что приводит к снижению содержания пектиновых веществ в целевом продукте, а также к снижению выхода целевого продукта. Кроме этого, применение ферментного препарата, обладающего только пектолитической активностью, не позволяет в максимальной степени высвободить пектиновые вещества, находящиеся в связанном состоянии с целлюлозой, гемицеллюлозами и белками клеточной стенки.

Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является создание эффективного способа, обеспечивающего высокие выход и качество пищевого пектинсодержащего продукта.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание эффективного способа получения пищевого пектинсодержащего продукта высокого качества и повышение его выхода.

Технический результат достигается тем, что в способе получения пищевого пектинсодержащего продукта, включающем гидролиз-экстрагирование свекловичного жома с применением ферментного препарата и лимонной кислоты, отделение гидролизата и фасование целевого продукта, в качестве свекловичного жома используют предварительно измельченный до размера частиц 1,5-2,0 мм прессованный жом, гидролиз-экстрагирование осуществляют водным раствором лимонной кислоты с pH 5,4-5,6, содержащим ферменты целлюлазу, ксиланазу и протеазу в количестве, обеспечивающем соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома, при соотношении измельченный прессованный жом - водный раствор лимонной кислоты, содержащий ферменты, от 1:15 до 1:17 и температуре 58-62°С в течение 3,0-3,5 часов, а после отделения гидролизата его нагревают до температуры 83-87°С и выдерживают в течение 10-15 минут, охлаждают до температуры 55-60°С и сушат под вакуумом.

Как нами установлено экспериментально, содержание пектиновых веществ в пересчете на сухое вещество в прессованном свекловичном жоме выше, чем в сушеном жоме, так как в процессе сушки пектиновые вещества частично разрушаются под воздействием высоких температур. Кроме этого, использование прессованного свекловичного жома позволяет исключить стадию набухания, так как его влажность значительно выше, чем влажность сухого свекловичного жома, при этом соотношение измельченный прессованный жом - водный раствор лимонной кислоты, содержащий ферменты, от 1:15 до 1:17 является достаточным не только для набухания прессованного жома, но и последующего гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ. Диапазон значений pH 5,4-5,6 раствора лимонной кислоты, содержащего ферменты целлюлазу, ксиланазу и протеазу, является наиболее эффективным для действия указанных ферментов, а температура гидролиза-экстрагирования 58-62°С обеспечивает максимальное сохранение качества пектиновых веществ. Установленное оптимальное количество ферментов целлюлазы, ксиланазы и протеазы, содержащееся в водном растворе лимонной кислоты, обеспечивающее соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома, а также продолжительность гидролиза-экстрагирования в течение 3,0-3,5 часов позволяют в максимальной степени высвободить пектиновые вещества, находящиеся в связанном состоянии с целлюлозой, гемицеллюлозами и белками клеточной стенки, что обеспечивает высокий выход и качество пищевого пектинсодержащего продукта.

Заявляемый способ получения пищевого пектинсодержащего продукта поясняется примерами.

Пример 1

1000 г прессованного свекловичного жома с массовой долей сухих веществ 20,0%, содержащего пектиновые вещества в количестве 24,0% в пересчете на сухое вещество, измельчают до размера частиц 1,5 мм. Готовят 15 л водного раствора лимонной кислоты со значением рН 5,4, в котором растворяют 4 г сухой целлюлазы с активностью 10000 ед./г, 4 г сухой ксиланазы с активностью 10000 ед./г и 0,4 г сухой протеазы с активностью 50000 ед./г, что обеспечивает соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома. Измельченный прессованный жом смешивают с водным раствором лимонной кислоты, содержащим ферменты, при соотношении 1:15 и выдерживают при температуре 62°С в течение 3 часов. Затем полученный гидролизат отделяют от жома фильтрованием, нагревают до температуры 87°С и выдерживают в течение 10 минут для инактивации ферментов, охлаждают до температуры 60°С, сушат под вакуумом и фасуют.

Пример 2

1000 г прессованного свекловичного жома с массовой долей сухих веществ 24,0%, содержащего пектиновые вещества в количестве 23,0% в пересчете на сухое вещество, измельчают до размера частиц 2,0 мм.

Готовят 17 л водного раствора лимонной кислоты со значением рН 5,6, в котором растворяют 4,8 г сухой целлюлазы с активностью 10000 ед./г, 4,8 г сухой ксиланазы с активностью 10000 ед./г и 0,48 г сухой протеазы с активностью 50000 ед./г, что обеспечивает соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома. Измельченный прессованный жом смешивают с водным раствором лимонной кислоты, содержащим ферменты, при соотношении 1:17 и выдерживают при температуре 58°С в течение 3,5 часов. Затем полученный гидролизат отделяют от жома фильтрованием, нагревают до температуры 83°С и выдерживают в течение 15 минут для инактивации ферментов, охлаждают до температуры 55°С, сушат под вакуумом и фасуют.

Параллельно получают пищевой пектинсодержащий продукт (пищевой пектиновый экстракт) известным способом.

В таблице приведены данные, характеризующие заявляемый способ по сравнению с известным способом.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что заявляемый способ получения пищевого пектинсодержащего продукта является более эффективным по сравнению с известным способом, а именно, значительно сокращается расход воды для реализации заявляемого способа по сравнению с известным способом - на 320-360%, увеличивается выход продукта на 15-20% за счет снижения потерь пектиновых веществ, а также повышается его качество, а именно, в продукте увеличивается содержание (массовая доля) пектиновых веществ на 3,8-4,5%.

Предложенный способ получения пищевого пектинсодержащего продукта включает гидролиз-экстрагирование свекловичного жома с применением ферментного препарата и лимонной кислоты, отделение гидролизата и фасование целевого продукта. В качестве свекловичного жома используют предварительно измельченный до размера частиц 1,5-2,0 мм прессованный жом, гидролиз-экстрагирование осуществляют водным раствором лимонной кислоты с рН 5,4-5,6, содержащим ферменты: целлюлазу, ксиланазу и протеазу в количестве, обеспечивающем соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома. Соотношение измельченный прессованный жом - водный раствор лимонной кислоты, содержащий ферменты, составляет от 1:15 до 1:17 и температуре 58-62°С в течение 3,0-3,5 часов. После отделения гидролизата его нагревают до температуры 83-87°С и выдерживают в течение 10-15 минут, охлаждают до температуры 55-60°С и сушат под вакуумом. Изобретение позволяет получить пищевой пектинсодержащий продукт при значительном сокращении расхода воды на 320-360% и увеличении выхода продукта на 15-20% и содержания в нем пектиновых веществ на 3,8-4,5%. 1 табл., 2 пр.

Способ получения пищевого пектинсодержащего продукта, включающий гидролиз-экстрагирование свекловичного жома с применением ферментного препарата и лимонной кислоты, отделение гидролизата и фасование целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве свекловичного жома используют предварительно измельченный до размера частиц 1,5-2,0 мм прессованный жом, гидролиз-экстрагирование осуществляют водным раствором лимонной кислоты с рН 5,4-5,6, содержащим ферменты: целлюлазу, ксиланазу и протеазу в количестве, обеспечивающем соответственно 200, 200 и 100 единиц активности в пересчете на 1 г сухого вещества прессованного жома, при соотношении измельченный прессованный жом - водный раствор лимонной кислоты, содержащий ферменты, от 1:15 до 1:17 и температуре 58-62°С в течение 3,0-3,5 часов, а после отделения гидролизата его нагревают до температуры 83-87°С и выдерживают в течение 10-15 минут, охлаждают до температуры 55-60°С и сушат под вакуумом.