Технологічна лінія для одержання пектину

Реферат: Технологічна лінія для одержання пектину з рослинної сировини містить екстракційні установки, нагнітальні насоси, фільтрувальні установки, центрифугу. Екстракційна установка виконана у вигляді флеш-екстрактора. Технологічна лінія додатково містить послідовно приєднану діаультрафільтраційну установку з половолоконними мембранами. UA 70046 U (54) ТЕХНОЛОГІЧНА ЛІНІЯ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ПЕКТИНУ UA 70046 U UA 70046 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології виробництва пектину з рослинної сировини, а саме ефективного виділення пектину, і може бути використана при виробництві продуктів профілактичного і лікувального призначення, а також у харчовій і фармацевтичній промисловості. Відомий спосіб одержання пектину з апельсинів з використанням мікрохвильової печі під тиском (патент US 6143337, опуб. 07.11.2000, A23L 1/025), де змішана рослинна сировина з кислим розчином (рН 1-3) подається в мікрохвильову піч із закритою посудиною для гідролізекстракції пектину під тиском 1,17-2,07 атм., температурі 85-125 °С за короткий проміжок часу (1-3 хв.). Суміш потім охолоджують, фільтрують і пектин виділяють з розчину спиртом. Недоліком аналога є використання вибухо- і вогненебезпечного спирту для осадження пектину, що робить виробництво неефективним і екологічно недоцільним. У даній технологічній лінії не використовується стадія відокремлення мікрогелю, що знижує якість пектину. Відома також технологічна лінія для одержання пектину із соняшника (патент TJ 290, опуб. 20.01.2010), що включає: ємності для солі і кислоти (1); насос (2); колонки (3), заповнені вихідним матеріалом, через які пропускають розчин хлориду натрію з концентрацією 1-3 М для видалення іонів кальцію і магнію з наступною екстракцією пектину в динамічному режимі соляною кислотою (рН=1,6÷5,5) при гідромодулі 1:20; установку (5) для грубої фільтрації розчину гідролізату; сепаратор для видалення мікрогелю (6); ємність із водою для діафільтрації і концентрування (7); ультрафільтраційну систему (8) і розпилювальну сушарку (9). Недоліком даної лінії є можливість використання як рослинної сировини тільки соняшника, який вимагає тривалого гідролізу, що не дозволяє розширити виробництво з використанням інших джерел пектину. Тому задача корисної моделі полягає в створенні універсальної технологічної лінії для одержання пектину зі збільшеним виходом пектину в єдиному безперервному технологічному процесі, з різноманітних рослинних джерел, зокрема з яблук, цитрусових, айви, абрикоса, персика, цукрового буряка, гарбуза. Поставлена задача вирішується за допомогою технологічної лінії для одержання пектину з рослинної сировини, що містить екстракційну установку, нагнітальні насоси, фільтрувальні установки, центрифугу, де екстракційна установка виконана у вигляді флеш-екстрактора, а технологічна лінія додатково містить послідовно приєднану діаультрафільтраційну установку з половолоконними мембранами. На кресленні показана схема пропонованої лінії для одержання пектину з рослинної сировини. Технологічна лінія для одержання пектину з рослинної сировини складається з ємності для води і/або кислоти (1), насоса для подачі екстракту (2), флеш-екстрактора для прискореного гідролізу (3), пристрою для відбору проб (4), установки грубої фільтрації (5), сепаратора мікрогелю (6), ємності для діафільтрації (7), діафільтраційної системи з мембранами для ультрафільтраційного очищення (8), циклону (9) для сушіння і накопичувача готової продукції (10). Технологічна лінія для одержання пектину з рослинної сировини працює в такий спосіб. З метою збільшення виходу пектину з рослинної сировини, сировину подрібнюють, наповнюють рослинною сировиною флеш-екстрактор (автоклав) (3) і подають воду та кислоту з ємності (1) за допомогою насоса (2) для гідроліз-екстракції твердої фази при підвищеному тиску, рН від 2,0 до 5,5, при гідромодулі 1:20 і часі контакту пектинового розчину 5-10 хв. при температурі 100-130 °С, для звільнення пектинових полісахаридів (далі ПП). Отриманий екстракт подається на подальшу переробку в установку грубої фільтрації (5), потім у сепаратор для відокремлення мікрогелю (6). Швидкість пари в автоклаві регулюється згідно з параметрами часу для кожної рослинної сировини визначеними при попередньому випробуванні, тобто, залежно від тиску і часу гідролізу ПП у різних рослин, відрізняються за структурою і типом зв'язків у клітинних стінках. Відфільтрований пектиновий гідролізат сепарують у ємності для діафільтрації (7) при температурі 10-20 °С, для виділення пектинового гелю, і подають у колони діафільтраційної системи з мембранами для ультрафільтраційного очищення (8) у розведеному розчині при рН від 2,0 до 6,0, з яких виділяються речовини з молекулярною масою від 10000 до 100000 Дальтонів, а в ретентаті залишаються кислі полісахариди пектинів, які сушать розпиленням у циклоні (9) і збирають у накопичувачі (10) цільові речовини (креслення ). Відмітними ознаками установки є: 1) екстракція пектину у флеш-екстракторі (автоклаві) під тиском за короткий проміжок часу (3-10 хв). Включення флеш-екстрактора в технологічну лінію дозволяє переробляти різні види рослинної сировини; 1 UA 70046 U 5 10 15 20 2) безперервність процесу, починаючи від завантаження сировини і до одержання сухого продукту. Використовуваний проточний спосіб дозволяє проводити обробку сировини та її гідроліз в одній лінії різними розчинами за досить короткий час і екстрагувати пектинові речовини з високою молекулярною масою. Таким чином, створюється більш гнучкий технологічний режим гідролізу і ефективна екстракція продукту в порівнянні з рівнем техніки; 3) використання флеш-екстрактора; 4) на відміну від традиційних процесів, у даній технологічній лінії відсутні вакуум-випарна установка, ємності для осадження пектину спиртом, регенераційна колона і ємності для зберігання вогненебезпечного спирту. Технологічна лінія за даною схемою, за рахунок її спрощення і заміни батареї екстракторів одним флеш-екстрактором, дозволяє прискорити процес екстракції і збільшити вихід і якість продукту. Одержувані за допомогою такої технологічної лінії пектини складаються головним чином з ланцюгів полігалактуронової кислоти, в яких присутня рамноза (рамногалактуронани). До рамнозних ланок можуть бути приєднані нейтральні цукри. Пектин стандартизують за вмістом в ньому ангідрогалактуронової кислоти, не менше 65 % від сухого продукту. Причинно-наслідковий зв'язок між введеними новими ознаками і досягнутим позитивним ефектом полягає в тому, що при використанні флеш-екстрактора у виробництві пектину значно (до 1 години) скорочується час гідролізу, розширюється асортимент використовуваної сировини і досягається висока якість продукту (тобто, пектин екстрагується в нативній формі), що має високий вміст галактуронової кислоти і оптимальний ступінь естерифікації екстрагованого пектину. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Технологічна лінія для одержання пектину з рослинної сировини, що містить екстракційні установки, нагнітальні насоси, фільтрувальні установки, центрифугу, яка відрізняється тим, що екстракційна установка виконана у вигляді флеш-екстрактора, а технологічна лінія додатково містить послідовно приєднану діаультрафільтраційну установку з половолоконними мембранами. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2