Способ получения пектина

 

Описывается способ получения пектина. Способ предусматривает сушку пектинсодержащего сырья, его гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы и выделение из нее целевого продукта, причем сушку пектинсодержащего сырья осуществляют при комбинированном конвективном и СВЧ подводе энергии при плотности потока СВЧ-энергии 1-5 кВт/м² и частоте 2,4-2,5 ГГц. Способ позволяет упростить технологию, повысить выход и качество пектина.

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.

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.