способ получения пектина

Формула изобретения

Способ получения пектина из растительного сырья, включающий гидролиз-экстрагирование в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение и сушку пектина, отличающийся тем, что гидролиз-экстрагирование проводят водным раствором смеси лимонной и янтарной кислот, взятых в соотношении 3:2, при температуре 80-90°С и pH 2 в электромагнитном поле с частотой 25-29 Гц в течение 55-90 минут, концентрирование проводят до содержания пектиновых веществ 5% с последующей коагуляцией 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, а сушку осуществляют в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,08±0,02 МПа и температуре 35-40°С до влажности целевого продукта не более 7%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения пектина из растительного сырья, применяемого в качестве пищевой добавки и обладающего высокой комплексообразующей способностью.

Известен способ получения пектина, включающий в себя операции набухания растительного сырья, гидролиза и экстракции с применением полигармонического вибрационного воздействия с частотой 15-50 Гц, причем процессы набухания и гидролиза проводят в одну стадию раствором соляной кислоты с последующим разделением твердой и жидкой фазы и возвратом последней для повторного проведения процессов набухания и гидролиза растительного сырья, а отделенную твердую фазу разбавляют водой и используют для экстракции пектиновых веществ при вибрационном воздействии, затем полученный экстракт концентрируют и очищают на ультрафильтрационной установке до получения пектинового концентрата, который высушивают на вакуумной сушке (RU 2282636 С1, 27.08.2006).

Недостатком данного способа является низкая комплексообразующая способность пектина по отношению к ионам свинца, а также использование соляной кислоты, что приводит к необходимости проведения дополнительной технологической операции - очистки экстракта.

Прототипом изобретения является способ получения пектина, включающий экстракцию растительного сырья в электромагнитном поле водой, осаждение пектина этиловым спиртом и его сушку, при этом экстракцию растительного сырья проводят водой, непрерывно обрабатываемой импульсным электромагнитным полем с переменной составляющей 300-600 Э и постоянной составляющей 600-1200 Э в течение 1 ч при 90-95°С с последующей промывкой твердой фракции в течение 0,5 ч водой при 45-70°С, обрабатываемой тем же импульсным электромагнитным полем (RU 2176647 С2, 10.12.2001).

Однако этот способ не позволяет получить пектин с высокой комплексообразующей способностью и не обеспечивает экономичность процесса, это обусловлено длительной термической обработкой растительного сырья при высокой температуре 90-95°С.

Задачей изобретения является разработка способа получения пектина, обладающего высокими качественными свойствами и обеспечивающего экономичность процесса его получения.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода пектина, повышение его комплексообразующей способности.

Технический результат достигается тем, что в способе получения пектина, предусматривающем гидролиз-экстрагирование растительного сырья в электромагнитном поле, разделение твердой и жидкой фаз, концентрирование, осаждение пектина и его сушку, гидролиз и экстракцию растительного сырья проводят водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, под действием электромагнитного поля крайне низких частот 25-29 Гц в течение 55-90 минут, а целевой продукт получают, подвергая коагулят инфракрасной сушке под вакуумом при температуре 35-40°С.

Повышение выхода пектина из растительного сырья достигается за счет увеличения степени гидролиза протопектина и экстракции пектина, при использовании оптимально рассчитанного соотношения органических кислот и влияния электромагнитного поля крайне низких частот. Под воздействием электромагнитного поля крайне низких частот (25-29 Гц) возрастает резонансная энергия ионов в макромолекулах растительной клетки, приводящая к повреждению клетки и распаду ее содержимого. При этом снижается продолжительность теплового воздействия за счет сокращения времени гидролиза-экстрагирования (55-90 минут) и применения щадящей инфракрасной сушки под вакуумом при низкой температуре (35-40°С), что позволяет в большей степени сохранить нативные свойства пектиновых молекул и получить пектин с высокой комплексообразующей способностью.

Данные, характеризующие высокую комплексообразующую способность пектина, полученного заявляемым способом, подтверждены исследованиями комлексообразующей способности пектина по отношению к ионам Pb²⁺ (таблица 1).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 90°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 25 Гц в течение 90 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный пектиновый концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,1 МПа, температуре 40°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.

Пример 2. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 85°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 27 Гц в течение 70 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный пектиновый концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,08 МПа, температуре 37°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.

Пример 3. Способ выполняют следующим образом. Отходы растительного сырья (свекловичный жом или яблочные выжимки) направляют в аппарат для проведения процесса гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ водным раствором лимонной и янтарной кислот со значением pH 2, при соотношении кислот 3:2, имеющем температуру 80°С, при этом смесь непрерывно обрабатывают электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 29 Гц в течение 55 минут. После этого производят разделение твердой и жидкой фаз, полученный экстракт направляют на концентрирование в испаритель до достижения содержания пектиновых веществ 5%. Полученный концентрат подается на коагуляцию 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут. Коагулят дважды промывают 80%-ным этиловым спиртом в течение 10 минут, отпрессовывают, сушат в инфракрасной сушилке под вакуумом при давлении 0,06 МПа, температуре 35°С до кондиционной влажности не более 7% и измельчают до образования порошка с размером частиц не более 200 мкм.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет повысить выход пектиновых веществ в 1,1 раз и комплексообразующую способность в 1,1-1,7 раза.

Таблица 1
Способ	Растительное сырье	Выход пектина, %	Комплексообразующая способность, мг Pb2+/г пектина
Прототип	Яблочные выжимки	15,8	400
	Жом сахарной свеклы	21,7	320
Пример 1	Яблочные выжимки	16,7	420
	Жом сахарной свеклы	22,8	500
Пример 2	Яблочные выжимки	16,3	430
	Жом сахарной свеклы	22,5	520
Пример 3	Яблочные выжимки	16,0	450
	Жом сахарной свеклы	22,3	540