Спосіб виробництва низькоетерифікованого рідкого пектину

Спосіб виробництва низькоетерифікованого рідкого пектину, який включає промивання пектиновмісної сировини, пресування, гідроліз протопектину, охолодження, розділення фаз, нейтралізацію, фільтрування, концентрування, який відрізняє ться тим, що гідроліз протопектину проводять кислотою при рН 1,2-2,7, потім проводять екстрагування при температурі 40-50 °С водою у співвідношенні гідролізна суміш:вода 1:(1,0-2,0), до відділеного і нейтралізованого екстракту додають Трилон Б у кількості 0,01-0,05 %, а потім проводять деетерифікацію пектину ферментним препаратом пектинестерази протягом 20- 60 хв. (19) (21) u200813624 (22) 25.11.2008 (24) 25.02.2009 (46) 25.02.2009, Бюл.№ 4, 2009 р. (72) КРАПИВНИЦЬКА ІРИНА ОЛЕКCІЇВН А, U A, ОМЕЛЬЧУК ЄВГЕН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, U A, КУШНІР ОЛЕНА ВОЛОДИМИРІВН А, UA, МІРОШНИК ВОЛОДИМИР ОЛЕКС АНДРОВИЧ, U A, БАНДУРЕНКО ГАЛИНА МИХАЙЛІВН А, U A, МАРКІНА СВІТЛАН А ОЛЕКС АНДРІВН А, U A (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, UA 3 39550 електроактивованої води у процесі отримання пектину не забезпечує повноту вилучення пектинових речовин з іншої пектиновмісної сировини, зокрема, бурякового жому, корзинок соняшника, що мають більш складний полісахаридний комплекс; відсутність стадії очищення від баластних речовин щодо пектину; не забезпечує високу якість цільового продукту. В основу корисної моделі було покладено задачу створення способу виробництва низькоетерифікованого рідкого пектину шляхом використання нових технологічних операцій і технологічних параметрів, забезпечити отримання рідкого пектину з низьким ступенем етерифікації із різної пектиновмісної сировини з високими якісними показниками (молекулярною масою і низьким ступенем етерифікації), а також з високим ступенем очищення цільового продукту від баластних речовин. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб виробництва низькоетерифікованого рідкого пектину, який включає промивання пектиновмісної сировини, пресування, гідроліз протопектину, охолодження, розділення фаз, нейтралізацію, фільтрування, концентрування. Згідно корисної моделі гідроліз протопектину проводять кислотою при рН 1,2... 2,7, потім проводять екстрагування при температурі 40...50 °С водою у співвідношенні гідролізна суміш : вода 1 : (1,0...2,0), а до відділеного і нейтралізованого екстракту додають трилон Б у кількості 0,01...0,05 %, а потім проводять деетерифікацію пектину ферментним препаратом пектинестерази протягом 20...60 хв. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Для виробництва рідкого пектину як вихідна сировина може використовуватись вторинна рослинна сировина - свіжі та висушені яблучні, цитрусові вичавки. Одержання продукту в рідкому стані має такі переваги: - відсутність стадії осадження пектину аліфатичними спиртами (етиловим, ізопропіловим), стадії висушування, що скорочує технологічний процес, зменшує витрати енергоносіїв, знижує собівартість цільового продукту; - при використанні пектину виключається стадія його розчинення, яка ускладнена великою гідрофільною здатністю пектину, що супроводжується процесом комкування. Гідроліз протопектину пектиновмісної сировини є основною стадією технологічного циклу, яка визначає фізико-хімічні показники готового продукту, в тому числі його молекулярну масу, уронідну складову, ступінь етерифікації, гелеутворювальну і комплексоутворювальну здатність. Гідроліз є процесом внутрішнім і визначається такими основними факторами: температурою і тривалістю процесу, показником рН середовища, типом гідролітичного чинника, морфологічною структурою рослинної тканини. Як гідролітичний чинник використовується: соляна, азотна, ортофосфорна, лимонна, сірчиста кислоти. Використовуючи одну із кислот при гідро 4 лізі протопектину пектиновмісної сировини, забезпечується повнота вилучення пектинових речовин і задані фізико-хімічні властивості, що в свою чергу обумовлює широке використання цільового продукту. Гідроліз протопектину пектиновмісної сировини проводять при рН 1,2...2,7. Такий інтервал значень обрано тому, що при рН нижче 1,2 буде проходити декструкція пектину, яка приводить до зменшення молекулярної маси, збільшення низькомолекулярних пектинових фракцій, що підвищують вміст баластних речовин, тобто знизиться вихід пектину. При рН більше 2,7 недостатньо повно пройде процес гідролізу, значно менше пектинових речовин перейде в розчинну форму, знизиться вихід цільового продукту. Після закінчення процесу гідролізу протопектину проводять екстрагування водорозчинного пектину із рослинної сировини водою при температурі 40...50 °С. у співвідношенні гідролізна суміш : вода 1 : (1,0...2,0). Температура процесу складає 40...50 °С з тих причин, що при нагріванні гідролізної суміші вище 50 °С не припиняються процеси температурної деградації пектину, які призводять до зменшення його молекулярної маси та ступеня етерифікації. Температура нижче 40 °С є недоцільною в наслідок уповільнення масообмінних процесів і збільшення тривалості проведення процесу. Вказане співвідношення гідролізної суміші і води є оптимальним. При співвідношенні меншим 1:1 недостатньо проходить процес екстрагування пектинових речовин із гідролізної маси, що призводить до втрати цільового продукту, зниження виходу. При співвідношенні більшим 1:2 проведення технологічної операції є недоцільним внаслідок розбавлення пектинового екстракту водою, що призводить до великих енергетичних витрат при концентруванні, збільшення тривалості технологічного процесу. Оброблення пектинового екстракту Трилоном Б (натрієвою сіллю диамінтетраоцтової кислоти) проводять з метою зв'язування іонів багатовалентих металів (кальцію, магнію, цинку, свинцю, міді та ін.) у нерозчинні комплекси і тим самим забезпечити чистоту рідкого низькоетерифікованого пектину від мінеральних складових. Концентрація Трилону Б в межах 0,01...0,05 % є оптимальною для проведення цього процесу. Під час оброблення високоетерифікованого пектину (яблучного, цитрусового) ферментним препаратом пектинестерази проходить процес деетерифікації (зниження вмісту метоксильних груп у молекулі пектину). Проведення цього процесу протягом 20...60 хв. забезпечує такі значення ступеня етерифікації пектину, що визначає його споживчі властивості, як низькоетерифікованого пектину. Поєднання запропонованих ознак дозволяє забезпечити технічний результат отримання рідкого пектинового екстракту з низьким ступенем етерифікації, високою уронідною складовою. Спосіб здійснюється таким чином. Пектиновмісну сировину (свіжі або сушені яблучні, цитрусові вичавки,) промивають водою при температурі 25...45 °С протягом 25...30 хв. і 5 39550 відділяють воду від промитої сировини. Промиту сировину пресують до вмісту сухи х речовин 12...14 % і направляють на гідроліз. Гідроліз протопектину пектиновмісної сировини проводять кислотою при рН 1,2...2,7, температурі 75...80 °С протягом 80...180 хв. і співвідношенні сировина:розчин кислоти 1 : (1,2...2,0). Потім проводять екстрагування водорозчинного пектину водою при температурі 40...50 °С у співвідношенні гідролізна суміш : вода 1 : (1,0...2,0). Потім суміш розділяють на рідку фазу (пектиновий екстракт) та тверду фазу. Пектиновий екстракт нейтралізують до рН 3,5...4,2, додають Трилон Б у кількості 0,01...0,05 % і проводять деетерифікацію пектину ферментним препаратом пектинестерази протягом 20...60 хв. Потім екстракт фільтрують і концентрують до концентрації пектинових речовин в ньому 3,5...4,0 %. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Свіжі яблучні вичавки промивають водою при температурі 25 °С протягом 20 хв., відділяють воду і відпресовують до вмісту сухих речовин 13 %. Проводять гідроліз вичавок кислотою при таких умовах: рН 2,5,тривалість (т) 100 хв, темпера 6 тура (Т) 75 °С, співвідношення сировина:розчин кислоти (q) 1:1,5. Потім до гідролізної суміші додають воду і проводять екстрагування при температурі 50 °С у співвідношенні гідролізна суміш : вода 1 : (1,0...2,0). Після розділення суміші пектиновий екстракт нейтралізують до рН 3,5, додають Трилон Б у кількості 0,01 % і проводять деетерифікацію пектину ферментним препаратом пектинестерази протягом 20 хв. Потім екстракт фільтрують і концентрують до вмісту пектину 3 %. У готовому рідкому пектині визначають уронідну складову та ступінь етерифікації. В даному прикладі отриманий рідкий пектин характеризується як продукт високої якості при його застосуванні як структуро утворювача в харчових технологічних середовищах. Інші приклади наведені в таблиці. Висновки. Як видно з вищенаведених даних (таблиця), оптимальними параметрами проведення процесів отримання низькоетерифікованого рідкого пектину є приклади 2, 3, 4. При меншій або більшій тривалості процесу деетерифікації якісні показники пектину не задовольняють його споживчі властивості. Таблиця Спосіб в иробництв а низькоетери фіков аного рі дкого пектину № п/ п Промив ання яблу чних в ичав ок Т, °С Екстра гув ання Гідролі з t , хв . рН t, х в. Т, °с q Т,°С q Нейтралі зація Д одав ання Три лону Б рН Масов а частка,% Деетери Концен т фікація рув ання т, хв . Вміст пектину, % Показники Уронідна складова Сту пінь етерифікац ії 1 25 25 2,3 90 80 1:2 50 1:2 3,6 0,02 20 3,0 68,2 55 2 25 25 2,3 90 80 1:2 50 1:2 3,6 0,02 0 3,0 68,1 48 3 25 25 2,3 90 80 1:2 50 1:2 3,6 0,02 40 3,0 67,9 42 4 25 25 2,3 90 80 1:2 50 1:2 3,6 0,02 50 3,0 68,0 38 5 25 25 2,3 90 80 1:2 50 1:2 3,6 0,02 60 3,0 67,7 31 Виснов ки Пектин з в исокими якісними показника ми, застосову ють як стабілізатор Пектин з в исокими якісними показника ми, застосову ють як стру кту роу тв орюв ач Пектин з в исокими якісними показника ми, застосову ють як гелеу тв орюв ач в харчов их системах з низьким в містом Цу кру Пектин з в исокими якісними показника ми, застосову ють як гелеу тв орюв ач та комплексоу тв орюв ач Пектин має низьку розчинність у в оді 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 39550 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601