способ получения пектина

Формула изобретения

Способ получения пектина, предусматривающий сушку пектинсодержащего сырья, его гидролиз-эктсрагирование, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта, отличающийся тем, что сушку пектинсодержащего сырья осуществляют при комбинированном конвективном и СВЧ подводе энергии при плотности подвода СВЧ-энергии 1-5 кВт/м² и частоте 2,4-2,5 ГГц.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относятся к технологии выделения пектина из растительного сырья.

Известен способ получения пектина, предусматривающий сушку пектинсодержащего сырья, его измельчение, промывку водой, прессование, повторную сушку конвективным методом, обработку острым паром, гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта (RU 2000063 С1, 07.09.1993 Саломов Х.Т. и др.).

Недостатками этого способа являются высокие потери пектина, его низкое качество из-за большого количества примесей и сложность технологии.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода и качества пектина, упрощение технологии.

Этот результат достигается тем, что в способе получения пектина, предусматривающем сушку пектинсодержащего сырья, его гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта, согласно изобретению сушку пектинсодержащего сырья осуществляют при комбинированном конвективном и СВЧ подводе энергии, предпочтительно при плотности потока СВЧ-энергии 1-5 кВт/м² и частоте 2,4-2,5 ГГц.

Это позволяет добиться вскрытия клеток растительного сырья до стадии гидролиза-экстрагирования без удаления водорастворимого пектина, то есть повысить выход пектиновых веществ за счет уменьшения потерь водорастворимой фракции и снижения неравномерности его гидролиза, повысить качество пектина за счет относительного увеличения содержания высокомолекулярной фракции и снижения содержания в пектине продуктов гидролиза, упростить технологию за счет сокращения количества технологических операций и уменьшения времени гидролиза-экстрагирования.

Способ реализуется следующим образом.

Пектинсодержащее растительное сырье подвергают комбинированной сушке. За счет подвода СВЧ-энергии происходит разогрев клеточного содержимого растительного сырья и вскрытие его клеток под действием возрастающего внутреннего давления. Особенно эффективно этот процесс происходит при плотности потока СВЧ-энергии 1-5 кВт/м² и частоте 2,4-2,5 ГГц, поскольку при таких параметрах нарастание внутриклеточного давления до разрыва клеточных мембран за счет образования водяных паров происходит быстрее, чем нагрев неполярных и твердых компонентов клетки до температуры термодеструкции. Конвективный подвод энергии одновременно обеспечивает эффективное удаление водяных паров и легколетучих органических соединений, которые при реализации технологии наиболее близкого аналога препятствуют гидролизу-экстрагированию и загрязняют целевой продукт. Высушенное сырье при необходимости измельчают и направляют на гидролиз-экстрагирование. За счет полного нарушения сплошности всех клеточных мембран растительного сырья реакционная смесь имеет развитую поверхность контакта фаз, что ускоряет массообменные процессы и одновременно обеспечивает равномерное прохождение гидролиза протопектиновых веществ, независимо от их локализации в клетке. В итоге процесс гидролиза протопектиновых веществ завершается быстрее, чем в наиболее близком аналоге. Одновременно остальные компоненты растительного сырья в меньшей степени подвергаются воздействию гидролизующего агента, в результате чего снижается количество побочных продуктов гидролиза и продуктов взаимодействия органических веществ с гидролизующим агентом, способных загрязнять целевой продукт при его выделении, в частности красящих - оксиметилфурфурола в меланоидинов. После завершения гидролиза-экстрагирования жидкую фазу отделяют от твердой и выделяют из нее пектин известными методами. Полученный таким образом целевой продукт по сравнению с наиболее близким аналогом имеет более высокие качественные показатели, в частности более высокую желирующую способность и визуально определяемое меньшее окрашивание.

Для комбинированного конвективного и СВЧ подвода энергии может быть использовано любое известное оборудование для СВЧ-сушки, дополненное средством подачи газообразного теплоносителя в СВЧ-камеру. Примером такого оборудования является выпускаемая МОКБ "Горизонт" автоматическая линия для сушки плодоовощной продукции (Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК. Каталог-дополнение - М.: Информагротех, 1993, с. 132).

Пример 1.

Пектин получают по описанной технологии из мандариновых выжимок при плотности СВЧ-энергии 3,5 кВт/м², частоте 2,45 ГГц, использовании в качестве гидролизующего агента раствора соляной кислоты при рН 2, температуре 85^oС и гидромодуле 1:8. Из жидкой фазы пектин осаждают этанолом. Выход пектина составил 8,25% от массы сухих веществ сырья, прочность студня по Сосновскому 624,3 мм рт. ст.

Пример 2.

Пектин получают по примеру 1, но при плотности потока СВЧ-энергии 5 кВт/м². Выход пектина 15%, прочность студня 680 мм рт. ст.

Пример 3.

Пектин получают по примеру 1, но при плотности потока СВЧ-энергии 1 кВт/м² и частоте 2,4 ГГц. Выход пектина 11,5%, прочность студня 720,5 мм рт. ст.

Пример 4.

Пектин получают по примеру 1, но при плотности потока СВЧ-энергни 0,95 кВт/м² и частоте 2,5 ГГц. Выход пектина 9,5%, прочность студня 520 мм рт. ст.

Пример 5.

Пектин получают по примеру 1, но при плотности потока СВЧ-энергии 5,2 кВт/м² Выход пектина 10,7%, прочность студня 615 мм рт. ст.

Пример 6.

Пектин получают по примеру 1, но с использованием в качестве сырья яблочных выжимок. Выход пектина 13,4%, прочность студня 634 мм рт. ст.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет по упрощенной технологии получать более высокий выход пектина из сырья при его более высоком качестве.