способ получения пектина

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНА, включающий гидролиз-экстрагирование растительного сырья при повышенной температуре, выделение, очистку и сушку пектина, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве растительного сырья используют отходы переработки плодов граната, а гидролиз-экстрагирование осуществляют водой при 70 75^oС в течение 70 - 90 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения пектина из пектинсодержащего сырья и может быть использовано в пищевой промышленности и медицине, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен способ получения пектина из выжимок культурных и дикорастущих яблок [1]

Этот способ включает гидролиз-экстрагирование яблочного сырья водным раствором азотной кислоты при температуре гидролизной смеси 70-80^оС в течение 3,0-3,5 ч и последующее выделение пектина.

Недостатком этого способа является длительность процесса гидролиза-экстрагирования, а также невозможность широкого промышленного использования способа из-за весьма ограниченной сырьевой базы вследствие использования яблочных выжимок для производства фруктовой муки, являющейся ценной пищевой добавкой в кондитерском производстве.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения пектина из свекловичного жома [2]

Способ включает гидролиз-экстрагирование сырья (свекловичного жома) водным раствором соляной кислоты при концентрации HCl 1,1-1,5% при температуре гидролизной смеси 75-76^оС в течение 120 мин и последующее выделение пектина, состоящее из последовательных операций очистки жидкого экстракта, выделение пектина из раствора, очистки пектина и сушки.

Недостатком указанного способа является резкое увеличение расходуемых объемов соляной кислоты на стадии гидролиза-экстрагирования, особенно при широком промышленном использовании способа, а также сравнительно большая длительность операции гидролиза-экстрагирования и, соответственно, связанные с этим энергозатраты.

Целью изобретения является упрощение способа.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения пектина, включающем гидролиз-экстрагирование растительного сырья при повышенной температуре последующим выделением очистки и сушки пектина, в качестве растительного сырья используют отходы переработки плодов граната, а гидролиз-экстрагирование осуществляют водой при 70-75^оС в течение 70-90 мин.

Способ включает следующие операции:

гидролиз-экстрагирование сырья путем воздействия на него горячей водой с температурой 70-75^оС;

очистку жидкого экстракта путем пропускания через механический фильтр; выделение пектина из раствора путем воздействия на раствор солей легких металлов; очистку пектина путем его обезвоживания раствором спирта; сушку.

Гидролиз-экстрагирование проводят в течение 70-90 мин при температуре смеси 70-75^оС. При указанных временных и температурных параметрах выделенный пектин обладает повышенной студнеоб- разующей способностью.

Уменьшение температуры кроме снижения качества пектина (не желирует) приводит к резкому уменьшению активности процесса гидролиза-экстрагирования, а ее повышение делает процесс значительно менее экономичным.

После гидролиза охлаждают смесь до 56^оС. При 56^оС гидролизную смесь охлаждают быстро и после 10-минутного покоя устанавливается фильтрующий слой, затем приступают к сцеживанию вытяжки или пектинового раствора, который фильтруют через фильтр-пресс. В отфильтрованную вытяжку вводят 25%-ный раствор аммиака для нейтрализации, рН смеси при этом находится в пределах 5,0-6,0. По достижении равномерного значения рН в пектиновый раствор вводят стандартный раствор хлористого алюминия (плотность 1,22) из расчета 22-27 мл на 1 л вытяжки. При помешивании смеси в течение 2 мин происходит осаждение пектина в виде пектиново-алюминиевого коагулянта. Окончание процесса осаждения пектина устанавливается путем контроля осаждения по спиртовой пробе маточного раствора.

После полного осаждения пектина производят сцеживание маточного раствора через фильтр-пресс. После этого коагулянт пектина выгружают в клетки для предварительного отжатия коагулянта-пектина, что осуществляется с помощью гидравлического пакетного пресса. Полученные лепешки дробят и подвергают более тонкому измельчению с последующим прессованием. Отжатый до влажности 73-75% и просеянный коагулянт подвергают осушению с использованием спирта этилового крепостью 94, 95, 96^о по IV-фазной схеме очистки. Кратное соотношение коагулянта и спирта 1:4,0, продолжительность обработки во всех четырех фазах 15 мин. После четвертой фазы отжатый пектин промывают спиртом, раскладывают тонким слоем на лотки и направляют в сушилку с температурой 45^оС. Конечная влажность порошка пектина должна быть не более 14% так как при ней высушенный пектин длительно и качественно сохраняется и соответствует требованиям ОСТ 18 62 72.

Преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в том, что за счет осуществления гидролиза-экстрагирования горячей водой, полностью исключается необходимость использования кислот, что значительно упрощает процесс и повышает его экономичность в целом, особенно в условиях крупномасштабного производства, а также улучшает условия труда и существенно повышает технику безопасности. Использование в качестве пектиносодержащего сырья отходов переработки плодов граната позволяет получить новые источники пектиносодержащего сырья, как в виде плодов культурных сортов, так и дикорастущего граната, а также расширить ассортимент пектинов.

Уменьшение длительности операции гидролиза-эктрагирования позволяет сократить продолжительность всего процесса, соответственно снизить связанные с этим энергозатраты и тем самым повысить эффективность способа получения пектина.

П р и м е р 1. Опытную партию сухих гранатовых корок подвергают гидролизу горячей водой с температурой 70^оС. Гидролиз проводят в течение 70 мин. При этом рН среды составит 1,2. По окончании гидролиза смесь охлаждают до 56^оС, проводят очистку-промывку горячей водой и пропускают через механический фильтр.

Затем путем воздействия на раствор хлористым алюминием осаждают пектин. Раствор фильтруют и получают коагулянт пектина, который подвергают четырехфазной спиртовой очистке (С₂Н₅ОН). После обезвоживания коагулянта пектина спиртом его подвергали сушке до содержания в нем 14% влаги.

П р и м е р 2. Опытную партию сухих гранатовых корок подвергают гидролизу горячей водой с температурой 70^оС. Гидролиз проводят в течение 90 мин. При этом рН среды составил 1,4. По окончании гидролиза смесь охлаждают до 56^оС. Затем проводят очистку-промывку горячей водой и пропускают через механический фильтр. Затем путем воздействия на раствор хлористым алюминием осаждают пектин. Раствор фильтруют и получают коагулянт пектина, который подвергают четырехфазной спиртовой очистке (С₂Н₅ОН).

После обезвоживания коагулянта пектина спиртом его подвергают сушке до содержания в нем 14% влаги.

П р и м е р 3. Опытную партию сухих гранатовых корок подвергают гидролизу горячей водой с температурой 75^оС. Гидролиз проводят в течение 70 минут. При этом рН среды составил 1,4. По окончании гидролиза смесь охлаждают до 56^оС, проводят очистку-промывку горячей водой и пропускают через механический фильтр.

Затем путем воздействия на раствор хлористым алюминием осаждают пектин. Раствор фильтруют и получают коагулянт пектина, который подвергают четырехфазной спиртовой очистке (С₂Н₅ОН). После обезвоживания коагулянта пектина спиртом его подвергают сушке до содержания в нем влаги 14%

П р и м е р 4 (сравнительный). Опытную партию сухих гранатовых корок подвергают гидролизу горячей водой с температурой 65^оС в течение 70 мин. При этом рН среды составил 1,2. По окончании гидролиза смесь охлаждают до 56^оС, затем проводят очистку-промывку горячей водой и пропускают через механический фильтр.

Затем путем воздействия на раствор хлористым алюминием осаждают пектин. Раствор фильтруют и получают коагулянт пектина, который подвергают четырехфазной спиртовой очистке (С₂Н₅ОН). После обезвоживания коагулянта пектина спиртом его подвергают сушке до содержания в нем влаги 14%

Полученный пектин обладал менее удовлетворительным качеством, имел светло-коричневый цвет и относительно пониженную желирующую способность.

П р и м е р 5 (сравнительный). Опытную партию сухих гранатовых корок подвергают гидролизу горячей водой с температурой 80^оС. Гидролиз проводят в течение 70 мин. При этом рН среды составил 1,5. По окончании гидролиза смесь охлаждают до 56^оС. Затем проводят очистку-промывку горячей водой и пропускают через механический фильтр. Затем путем воздействия на раствор хлористым алюминием осаждают пектин. Раствор фильтруют и получают коагулянт пектина, последний подвергают четырехфазной спиртовой очистке (С₂Н₅ОН). После обезвоживания коагулянта пектина спиртом его подвергают сушке до содержания в нем 14% влаги.

Полученный пектин обладал менее удовлетворительным качеством, имел светло-коричневый цвет и относительно пониженную желирующую способность.

Выход пектина из корок плодов граната в примерах 1-3, выполненных по предложенному способу, составил 5% на сухое вещество, гидромодуль при экстракции равен 1:10.

Качество пектина, выделенного из корок плодов граната, характеризуется следующими показателями: однородный порошок серовато-белого цвета без постороннего привкуса и запаха, влажность порошка пектина 14% содержание золы общей 3,3% рН 1%-ного раствора в дистиллированной воде 1,2-1,4; прочность 2% стандартного студня по прибору Сосновского в мм рт.ст. 300-310; обладает хорошей желирующей способностью.

При этом величина рН среды, равная 1,2-1,4, создается только при воздействии горячей воды на сырье корки граната.

Очистка-промывка смеси горячей водой перед пропусканием массы через механический фильтр производится с целью полного вымывания пектина.