Спосіб виробництва пектинового концентрованого екстракту з яблук

Реферат: Спосіб виробництва пектинового концентрованого екстракту з яблук включає подрібнення, промивання м'язги плодоовочевої сировини, змішування з лимонною кислотою до рН 2,5-2,8, гідроліз, охолодження, розділення маси на рідку і тверду фази в полі відцентрових сил, центрифугування рідкої фази, фільтрування, концентрування та консервування, причому як плодоовочеву сировину використовують яблука, які очищають від насіння, подрібнюють в атмосфері пари, м'язгу промивають розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2), а після змішування з лимонною кислотою проводять гідроліз отриманої маси при температурі 86-99 °C протягом 60-89 хв, охолодження проводять до температури 5060 °C, концентрування очищеного екстракту проводять при залишковому тиску в робочій камері 35-48 кПа до вмісту пектинових речовин 4,1-5 %, після чого проводять консервування шляхом короткочасного стерилізування в потоці протягом 1,5-3 хвилин при температурі 115-116 °C з подальшим охолодженням до температури 20-30 °C, фасують та закупорюють в асептичні ємності. UA 118560 U (54) СПОСІБ ВИРОБНИЦТВА ПЕКТИНОВОГО КОНЦЕНТРОВАНОГО ЕКСТРАКТУ З ЯБЛУК UA 118560 U UA 118560 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до виробництва пектину і пектинопродуктів. Відомий спосіб виробництва пектинового екстракту - Патент України № 55075 U від 10.12.2010 р. Бюл. № 23 "Спосіб виробництва пектинового екстракту із вичавок столового буряку" (Брик О.І., Крапивницька І.О., Бандуренко Г.М., Харітон Н.Г.). Спосіб включає очищення столового буряку, подрібнення, промивання водою при температурі 25-30 °C протягом 25-30 хвилин, потім масу відпресовують і бурякові вичавки направляють на гідроліз, який здійснюють лимонною кислотою при температурі 75…85 °C, рН 2,5…2,8, гідромодулі 1:(2,0…3,0) протягом 90…120 хвилин. Потім прогідролізовану масу охолоджують до температури 25…30 °C і здійснюють розділення маси в полі відцентрових сил на рідку й тверду фазу. Потім пектиновий екстракт сепарують, фільтрують, концентрують до вмісту пектинових речовин 3,5…4,0 % і консервують. Пектиновий концентрований екстракт, одержаний таким чином, має ряд недоліків. Велика тривалість гідролізу, промивання м'язги водою, охолодження гідролізованої маси до температури 25-30 °C приводить до низької якості отриманого екстракту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення виробництва концентрованого пектинового екстракту шляхом введення нових технологічних операцій, інтенсифікації процесу його отримання, підвищення виходу пектину, збереження кольору пектинового екстракту і отримання продукту з високими якісними показниками. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виробництва пектинового концентрованого екстракту з яблук, який включає подрібнення, промивання м'язги плодоовочевої сировини, змішування з лимонною кислотою до рН 2,5-2,8, гідроліз, охолодження, розділення маси на рідку і тверду фази в полі відцентрових сил, центрифугування рідкої фази, фільтрування, концентрування та консервування, згідно корисної моделі як плодоовочеву сировину використовують яблука, які очищають від насіння, подрібнюють в атмосфері пари, м'язгу промивають розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2), а після змішування з лимонною кислотою проводять гідроліз отриманої маси при температурі 86-99 °C протягом 60-89 хв, охолодження проводять до температури 50-60 °C, концентрування очищеного екстракту проводять при залишковому тиску в робочій камері 35-48 кПа до вмісту пектинових речовин 4,1-5 %, після чого проводять консервування шляхом короткочасного стерилізування в потоці протягом 1,5-3 хвилин при температурі 115-116 °C з подальшим охолодженням до температури 20-30 °C, фасують та закупорюють в асептичні ємності. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає в наступному. Як плодоовочеву сировину використовують яблука, які містять 1-1,4 % високоякісних пектинових речовин, ступінь етерифікації яких складає 60-75 %. Яблука очищають від насіння, яке містить амигдалін, що має здатність з часом перетворюватись на отруйну синильну кислоту. Подрібнення яблук проводять в атмосфері пари для запобігання окислювальним процесам та потемніння м'язги. М'язгу промивають розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2), використовуючи безперервно діючий екстрактор до повного вимивання розчинних сухих речовин, зокрема цукрів. Гідромодуль 1:(1-2) необхідний для ефективного вимивання цукрів. При гідромодулі менше 1:1 кількості розчину не достатньо для повного занурення м'язги, а при гідромодулі більше 1:2 спостерігаються перевитрати розчину. Гідроліз отриманої маси при температурі 86-98 °C протягом 60-89 хв. Гідроліз при температурі нижче 86 °C приводить до збільшення тривалості процесу, а гідроліз при температурі вище 99 °C приводить до кипіння і погіршення якості готового продукту. Охолодження суміші проводять до температури 50-60 °C, так як при цій температурі проводять подальше концентрування екстракту (що відповідає залишковому тиску в робочій камері вакуум-випарного апарата 35-48 кПа). Екстракт концентрують до вмісту пектинових речовин 4,1-5 %. Концентрування його до вмісту пектинових речовин менше 4 % недоцільно для його подальшого використання, а концентрування до вмісту сухих речовин понад 5 % ускладнено високою в'язкістю середовища. Консервування отриманого концентрату проводять шляхом короткочасного стерилізування в потоці протягом 1,5-3 хвилин при температурі 115-116 °C. Перевагою цього способу є максимальне збереження (порівняно з іншими тепловими способами) всіх біологічно активних речовин продукту у результаті короткочасного впливу дії високих температур на продукт. Витримування при температурі нижче 115 °C приводить до меншого стерилізуючого ефекту на мікробне обсіменіння концентрату, тому, у цьому випадку, досягнення необхідної промислової 1 UA 118560 U 5 10 15 20 25 30 стерильності вимагає більш тривалого температурного впливу, що негативно позначається на збереженні біологічно активних речовин. Застосування температур вищих за 116 °C негативно позначається на якості готового напівфабрикату та недоцільно з точки зору перевитрат енергоносіїв. Охолодження стерилізованого концентрату до температури 20-30 °C необхідне для переривання меланоїдинових реакцій, які можуть відбуватись у продукті при підвищених температурах у процесі його повільного остигання. Охолодження до температури вищої за 30 °C небажано, так як температурний інтервал 30-45 °C є оптимальним для діяльності і розвитку багатьох мікроорганізмів. При температурах вище 45 °C продукт темнішає у результаті проходження меланоїдинових реакцій. Охолодження до температури нижче 20 °C пов'язане з великими невиправданими енергетичними затратами. Спосіб здійснюють таким чином. Яблука після миття та інспектування направляють на відділення насіння, яке видаляють разом з насіннєвим гніздом. Після цього проводять подрібнення яблук в атмосфері пари. Отриману м'язгу змішують з розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2) і направляють на промивання - вилучення соку. Після вимивання розчинних сухих речовин суміш змішують з лимонною кислотою до рН 2,5-2,8 і направляють на гідроліз при температурі 86-99 °C протягом 60-89 хв, після чого проводять охолодження до температури 50-60 °C. Прогідролізовану масу розділяють на рідку і тверду фази в полі відцентрових сил, окремо проводять центрифугування рідкої фази, її фільтрування. Очищений екстракт концентрують при залишковому тиску в робочій камері 35-48 кПа, що відповідає температурному інтервалу 50-60 °C у робочій камері вакуум-випарного апарата, до вмісту пектинових речовин 4-5 %. Отриманий концентрат направляють на консервування в асептичну установку, де здійснюється короткочасне стерилізування в потоці протягом 1,5-3 хвилин при температурі 115-116 °C з подальшим охолодженням до температури 20-30 °C. Після цього отриманий напівфабрикат фасують та закупорюють в асептичних умовах в асептичні ємності. Приклади здійснення способу наведено в таблиці 1. Як видно з вищенаведених в таблиці прикладів доцільно промивати яблучну м'язгу розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2), а після змішування з лимонною кислотою проводити гідроліз отриманої маси при температурі 86-99 °C протягом 60-89 хв, концентрувати очищений екстракт при залишковому тиску в робочій камері 35-48 кПа та стерилізувати при температурі 115-116 °C. Технічний результат полягає в інтенсифікації процесу отримання яблучного пектинового екстракту та отриманні продукту з високими якісними показниками. 35 Таблиця 1 . Концен№ трація Гідроприк- лимонної модуль ладу кислоти, % 1 2 3 1. 0,001 1:0,5 Кількість Темпе- Трива- Тиск при Темпера- розчинного ратура лість конценттура пектину до гідро- гідро- руванні, стерилікількості лізу, °C лізу, хв мПа зування, °C протопектину, % 4 5 6 7 8 70 45 25 100 2 23 Ступінь етерифікації пектину 9 76 Висновки 10 Невеликий гідромодуль не дав можливості провести ефективно вимивання цукрів з подрібненої м'язги, при невисокій температурі та короткій тривалості гідролізу отримано невелику кількість пектинового концентрату, який мав темний колір, а низький тиск при концентруванні привів до спінюванню екстракту та труднощі при його концентруванні. Низька температура стерилізування привела до великої тривалості процесу і подальшого потемніння концентрованого екстракту. UA 118560 U Продовження таблиці 1 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2. 0,01 1:1 86 60 35 115 60 75 3. 0,05 1:1,5 90 1,5 40 115,5 70 70 4. 0,1 1:2 99 90 48 116 80 65 5. 0,5 1:5 105 180 60 125 90 45 10 Концентрований пектиновий екстракт з яблук має світлий колір, кислий смак, запах яблук, високий ступінь етерифікації, істотну кількість прогідролізованого пектину та високий ступінь етерифікації, , що свідчить про його високу якість Концентрований пектиновий екстракт з яблук має світлий колір, кислий смак, запах яблук, високий ступінь етерифікації, істотну кількість прогідролізованого пектину та високий ступінь етерифікації, , що свідчить про його високу якість Концентрований пектиновий екстракт з яблук має світлий колір, кислий смак, запах яблук, високий ступінь етерифікації, істотну кількість прогідролізованого пектину та високий ступінь етерифікації, що свідчить про його високу якість Великий гідромодуль при промиванні і гідролізі м'язги привів до низької концентрації пектинових речовин в екстракті і необхідності тривалого концентрування. Тиск в камері при концентруванні зумовив підвищення температури, що позначилось погіршенні кольору отриманого концентрату. Висока температура стерилізування зумовила подальше потемніння, часткове руйнування пектинових молекул і зниження ступеня їх етерифікації ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Спосіб виробництва пектинового концентрованого екстракту з яблук, який включає подрібнення, промивання м'язги плодоовочевої сировини, змішування з лимонною кислотою до рН 2,5-2,8, гідроліз, охолодження, розділення маси на рідку і тверду фази в полі відцентрових сил, центрифугування рідкої фази, фільтрування, концентрування та консервування, який відрізняється тим, що як плодоовочеву сировину використовують яблука, які очищають від насіння, подрібнюють в атмосфері пари, м'язгу промивають розчином лимонної кислоти концентрацією 0,01-0,1 %, при гідромодулі 1:(1-2), а після змішування з лимонною кислотою проводять гідроліз отриманої маси при температурі 86-99 °C протягом 60-89 хв, охолодження проводять до температури 50-60 °C, концентрування очищеного екстракту проводять при залишковому тиску в робочій камері 35-48 кПа до вмісту пектинових речовин 4,1-5 %, після чого проводять консервування шляхом короткочасного стерилізування в потоці протягом 1,5-3 хвилин при температурі 115-116 °C з подальшим охолодженням до температури 20-30 °C, фасують та закупорюють в асептичні ємності. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3