способ производства пектина

Формула изобретения

Способ производства пектина, предусматривающий измельчение и смешивание корзинок подсолнечника и цитрусовых выжимок, гидролиз-экстрагирование смеси, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта, отличающийся тем, что перед смешиванием цитрусовые выжимки и корзинки подсолнечника раздельно и последовательно экстрагируют ацетоном и смесью жидких ацетилена и двуокиси углерода, взятых в массовом соотношении ацетилен:двуокись углерода от 3:7 до 7:3, при давлении выше атмосферного, отделяют экстракт без изменения давления, затем давление над твердой фазой резко сбрасывают до атмосферного с направлением твердой фазы после смешения на гидролиз-экстрагирование.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии выделения пектина из растительного сырья.

Известен способ производства пектина из цитрусовых выжимок, предусматривающий их экстрагирование водой, гидролиз-экстрагирование твердой фазы, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000, с.96-105).

Известен способ производства пектина из корзинок подсолнечника, предусматривающий их измельчение, прогрев до денатурации белков, экстрагирование ацетоном или этилацетатом, гидролиз-экстрагирование твердой фазы, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта (Соболь И. В., Биохимическое обоснование технологии получения пектина повышенной биологической ценности из соцветий подсолнечника. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КубГАУ, 1997, с.8-21).

Общим недостатком этих способов является низкий удельный выход пектина.

Известен способ производства пектина, предусматривающий измельчение и смешивание корзинок подсолнечника и цитрусовых выжимок, гидролиз-экстрагирование смеси, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта (Лакеу М.Й., Разработка технологии комбинированных пектинов из растительного сырья Эфиопии. Автореферат дис, к.т.н. - Краснодар: КубГАУ, 2001, с.8-20).

Этот способ позволяет увеличить удельный выход пектина, но целевой продукт имеет специфический запах и горький вкус, что ограничивает возможности его использования.

Техническим результатом изобретения является повышение качества целевого продукта за счет ликвидации нежелательных вкуса и запаха без ухудшения его технологических свойств и без снижения удельного выхода пектина.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектина, предусматривающем измельчение и смешивание корзинок подсолнечника и цитрусовых выжимок, гидролиз-экстрагирование смеси, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта, согласно изобретению, перед смешиванием цитрусовые выжимки и корзинки подсолнечника раздельно и последовательно экстрагируют ацетоном, а затем смесью жидких ацетилена и двуокиси углерода, взятых в массовом соотношении ацетилен: двуокись углерода от 3:7 до 7:3 соответственно, при давлении выше атмосферного, отделяют второй экстракт без изменения давления, затем давление над твердой фазой резко сбрасывают до атмосферного с направлением твердой фазы на гидролиз-экстрагирование.

В данном тексте термин "пектиновый препарат" используется в известном значении (Бровко О.Г., Исследование некоторых товароведных и физико-химических свойств мармеладных масс и мармелада на основе яблочного пюре и препаратов пектина. Автореферат дис. к.т.н. - М.: МИНХ, 1975, 30 с.).

Способ реализуется следующим образом.

Цитрусовые выжимки и корзинки подсолнечника раздельно измельчают, раздельно экстрагируют ацетоном и отделяют экстракты по известным методикам (Быкова С.Ф., Теоретические и экспериментальные основы создания принципиально новой ресурсосберегающей технологии получения растительных масел. Автореферат дис. д.т.н. - СПб.: ВНИИЖ, с.21-26; Демченко П.П., Совершенствование технологии экстрагирования масла из семян подсолнечника. Автореферат дис. к.т.н. - Л.: ВНИИЖ, 1982, с.6-14), которые соответственно содержат эфирные масла и гликозиды, обладающие горьким вкусом, и высокомолекулярные неполярные вещества различных групп, обладающие смолистым запахом. Далее твердую фазу также раздельно экстрагируют смесью жидких ацетилена и двуокиси углерода, взятых в соотношении по массе от 3:7 до 7:3 (Бахтюкова Г.Н., Исследование низкотемпературной абсорбции С₂Н ₂ из газов термоокислительного пиролиза метана метанолом. Автореферат дис. к.т.н. - М.: МИХМ, 1966, с.5-10), при давлении выше атмосферного, значение которого соответствует давлению насыщенных паров экстрагента при температуре экстрагирования, и отделяют соответствующие экстракты без изменения давления по известным методикам (Касьянов Г.И. и др., Обработка растительного сырья сжиженными и сжатыми газами - М.: АгроНИИТЭИПП, 1993, 40 с.). Остатки ацетона переходят в экстракты, что исключает дальнейший переход ацетона по стадиям технологического процесса и его попадание в целевой продукт. Далее давление над твердой фазой обоих видов сырья резко сбрасывают до атмосферного. Это приводит к резкому вскипанию сжиженных газов и взрывному измельчению растительного сырья, сопровождающемуся разрушением клеточных мембран. Далее твердую фазу корзинок подсолнечника и цитрусовых выжимок смешивают в соотношении по массе от 1:9 до 9:1, при котором наблюдалось увеличение удельного выхода пектина (Лакеу М.Й., Разработка технологии комбинированных пектинов из растительного сырья Эфиопии. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КубГАУ, 2001, с.8-20), и направляют на гидролиз-экстрагирование.

Гидролиз-экстрагирование осуществляют при параметрах, выбранных по известным рекомендациям (наиболее близкий аналог; Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000, с.143-142) или рассчитанных по известным зависимостям (Ильина И.А., Научные основы технологии модифицированных пектинов - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2001, с.88-156). За счет предварительного разрушения клеточных мембран увеличивается поверхность контакта фаз и доступность протопектиновых веществ для гидролиза-экстрагирования. Это позволяет сократить длительность процесса и снизить возможность глубокого гидролиза и потери пектина. После завершения гидролиза-экстрагирования отделяют жидкую фазу, содержащую пектин, которую, при необходимости, концентрируют или сушат.

При том, что первоначальное содержание пектина в цитрусовых выжимках составляет от 8,9 до 14,9% по сухим веществам, содержание в нем водорастворимой фракции около 33%, а в корзинках подсолнечника соответственно составляет от 12 до 24% по сухим веществам при содержании в нем водорастворимой фракции от 30 до 40% (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000. с.53, 55, 97), потери пектина в результате его глубокого гидролиза могут быть оценены для предлагаемого способа и наиболее близкого аналога по известным зависимостям (Алтуньян М.К., Кинетика деструкции полисахарида в процессе получения пектина. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КПИ, 1988). По опытным данным потери пектина в предлагаемом способе и в наиболее близком аналоге различаются на величину, не превышающую погрешности определения, что подтверждается аналитическим расчетом по указанной выше методике, в котором сокращение потерь пектина в предлагаемом способе должно составлять около 1%.

Полученный по описанной технологии продукт соответствует ГОСТ 29059. Определение органолептических свойств продуктов, полученных по предлагаемому способу и по наиболее близкому аналогу, осуществленное по ГОСТ 8756.1, позволило выявить отсутствие у целевого продукта, полученного по предлагаемому способу, горьковатого вкуса и посторонних запахов, присутствующих у целевого продукта по наиболее близкому аналогу.

Как указано выше, полученные по предлагаемой технологии пектиновые препараты при любых испытанных сочетаниях сортов подсолнечника, видов и сортов цитрусовых плодов, в любых соотношениях по массе из указанного выше интервала не имели горького привкуса и смолистого запаха. Удельный выход пектиновых веществ во всех случаях был не ниже, чем у наиболее близкого аналога при одинаковых массовых соотношениях одинаковых видов сырья в смесях. Желирующая и сорбционная способность, определенные по стандартной методике (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000, с.41-48), препаратов, полученных по предлагаемому способу и по наиболее близкому аналогу, при одинаковых соотношениях одинаковых видов сырья в смесях различалась на величину, близкую к погрешности их определения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество целевого продукта за счет ликвидации нежелательных вкуса и запаха без ухудшения его технологических свойств и без снижения удельного выхода пектина.