Спосіб виробництва сухого пектинового екстракту

Да а п р и й н я т т я ріш ення . IT /)ИГ W M 199 p. 1 M П1С ^О ^ВІ7/06^А23Ь і/0524. СПОСІБ ВИРОБНИЦТВА СУХОГО ПЕКТИНОВОГО ЕКСТРАКТУ Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до виробництва пектину. Відомий спосіб виробництва пектинового екстракту із свіжих яблучних вичавок [Производство пектина. Л.ВДонченко, Н.С.Карпович, Е.Г.Симхович; Под ред. Н.С.Карповича.- Кишинев, 1993 г.-182с.-с.1ОЗ]. Спосіб передбачає двостадійну промивку сировини водою температурою 50-60°С, пресування, гідроліз протопектину вичавок в присутності ЕАВС, охолодження, розділення твердої та рідкої фаз на розподільному ситі і стікачі, охолодження до 18-20 °С, очищення екстракту від зважених домішок на сепараторі і фільтр-пресі, далі очищений екстракт напр авляють на розлив і стерилізацію або на концентрування у вакуум-випарній установці. До недоліків даного способу можна віднести: - короткий термін зберігання рідкого пектинового екстракту; -великий об'єм рідкого пектинового екстракту на зберіганні і транспортуванні. Відомий спосіб виробництва пектинового екстракту, прийнятий нами за прототип [Патент України 14978 А Кл.А 23 L 1/0524 ]. Промивання сировини проводять водою при температурі 25-45°С протягом 25-30 хв, розділення твердої (промита сировина) і рідкої (вода) фаз проводять стіканням, пресують до вмісту сухих речовин 12-14%. Потім проводять гідроліз соляною кислотою при її концентрації 1,0-2,0%, співвідношення сировинажислота 1:( 1,2-2,0), протягом 72-108 хв при температурі 72-76°С. Потім нейтралізують прогідролізовану масу до рН 2,5-3,0, охолоджують до 25-30°С. Розділяють пектиновий екстракт від прогідролізованої сировини, відстоюють екстракт, фільтрують і концентрують упарюванням до концентрації пектинових речовин 3,5-4,0%. Недоліками способу є: - проведення гідролізу соляною кислотою не дає можливості висушувати рідкий пектиновий екстракт; - недостатнє очищення пектинового екстракту від зважених домішок; - короткий термін зберігання рідкого пектинового екстракту; - стадія відстоювання значно збільшує тривалість процесу. В основу винаходу поставлена задача створення способу виробництва сухого пектинового екстракту шляхом використання нових технологічних операцій і технологічних параметрів забезпечити отримання пектнновмісного продукту з підвищеним вмістом пектину, із зниженими вологістю та гідрофільними властивостями. Поставлена задача вирішується тим, що в способ] виробництва сухого пектинового екстракту, який включає промивку сировини, розділення твердої і рідкої фаз, гідроліз, нейтралізацію, охолодження, розділення фаз, промивку вторинних відходів рослинної сировини проводять підкисленою водою з рН 2,0-3,0, пдроліз здійснюють кислотним реагентом харчової якості при рН 1,52,2, після охолодження проводять очищення пектинового екстракт}', теля чого його концентрують до вмісту сухих речовин 8,5-16,0 %, а концентрований пектиновий екстракт з температурою 60-70°С висушують гарячим повітрям при температурі 120-140°С. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Для виробництва сухого пектинового екстракту як вихідна сировина може використовуватися вторинна рослинна сировина (жом цукрового, столового буряку, яблучні, гарбузові вичавки, вичавки моркви, цитрусові. відходи сокового виробництва). Підготовка пектиновмісної сировини до гідролізу полягає в її промивці і пресуванні, які дозволяють частково видалити оаластні щодо пектину речовини, а значить, підвищити вміст пектину в пектиновмісному продукті. Промивку сировини проводять підкисленою до рН 2,0-3,0 водою з температурою 25-45°С протягом 25-30 хв. Вода для промивки має бути підкислена любим кислотним реагентом до значення рН 2,0-3,0 для видалення мінеральних складових з пектиновмісної сировини. Якщо рН зоди вище 3,0, то вимивання мінеральних речовин недостатнє. При рН нижче 2,0 починається процес гідролізу протопектину, що збільшує втрати пектину з промивною водою. Після цього проводять розділення промитої сировини і води стіканням, сировину відпресовують до вміст}' сухих речовин 12-14 %. Потім проводять гідроліз протопектину пектиновмісної сировини кислотним реагентом харчової якості (ортофосфорна кислота, лимонна кислота, електроактивована водна система (ЕАВС). Ці реагенти дозволені для використання у харчовій промисловості. Використання для проведення гідролізу кислотних реагентів харчової якості дозволяє отримувати пектинов : екстракти без додаткового видалення залишків мінеральних кислот (соляної сірчаної, які використовуються у виробництві пектину) і продуктів о нейтралізації. Гідроліз протопектину сировини проводять при рН 1,5-2,2. Такій інтервал рН обрано тому, що при р Н- !, 5 буде проходити деградація пектину При рН вище 2,2 недостатньо повно пройде процес гідролізу протопектину значно менше пектинових речовин буде переведено в розчинну форму. Прогідролізовану масу нейтралізують до рН 2,5-3,0, охолоджують до 25 30°С, здійснюють розділення твердої (прогідролізованої сировини) та рідко Пектиновий екстракт ) фаз. Отриманий пектиновий екстракт направляють н; очищення від зважених домішок, яке можна проводити фільтруванням сепаруванням або ультрафільтрацією. Наявність зважених домішок в екстракті недопустима при подальшому концентруванні екстракту. Концентрування пектинового екстракту проводять упарюванням абс ультрафільтрацією до вмісту сухих речовин в ньому 8,5-16,0%. Такий інтервал обрано тому, ідо при вмісті сухих речовин більше 16% значно збільшується віязкість пектинового екстракту, що ускладнює подальший технологічний процес. При вмісті сухих речовин в екстракті менше 8,5% сушіння екстракт} стає неефективним. Концентрований пектиновий екстракт з температурою 60-70°С направляється на сушіння (наприклад, в розприскувальній сушарці) гарячіго повітрям при температурі 120-140°С. При температурі нижче І20°С продукт висушується неповністю, том} виникає налипання продукту на внутрішніх поверхнях сушарки, підвищується гігроскопічність продукту, знижується якість готового продукту (підвишенг вологість) Зниження температури сушіння нижче приведеного інтервал}7 призводиті до збільшення тривалості сушіння і, відповідно, до зниження якості готовогс продукту та ефективності сушіння. Температура 1125- І 30°С є оптимальною для висушування моркв яногс пектинового екстракту, температура 130-135°С - для бурякового і яблучноп пектинових екстрактів. Це пояснюється складом пектинового екстракт}- т; якісними характеристиками пектинової молекули. При температурі вище І40°С пектиновий екстракт отримують наявністю підгорілих частинок темного кольору з присмаком гіркоти. Пектиновий екстракт, отриманий у сухому ВИГЛЯДІ, завдяки зменшенні вологості і гідрофільних властивостей може тривало зберігатись без змін своїх властивостей. Крім того, значно зменшується об>м готового продукту у порівнянні рідким екстрактом, що дозволяє спростити зберігання та транспортування пектинового екстракту. Обрані параметри сушіння дозволяють зменшити енерговитрати на процес сушіння і знизити собівартість готового продукту. Сухий пектиновий екстракт містить баластні щодо пектину речовини (залишки непрогідролізованих клітковини і протопектину, солей і мінеральної складової сировини). Повний хімічний склад сухого пектинового екстракту задавольняє технологіям, що не потребують використання саме хімічно чистого пектину. Спосіб виробництва сухого пектинового екстракту базується на вик люч енні з трад иційного виробництва пектину енергоємн их і високовитратних процесів спиртового осадження, спиртової промивки осаду. Винахід забезпечує зниження собівартості сухого екстракту. Наявність в сухому пектиновому екстракті частини баластних речовин збільшує розчинність його у воді в порівнянні з чистим порошком пектину. Сухий пектиновий екстракт порівняно легко розчиняється у воді без попереднього змочування спиртом без утворення комкування. Поєднання запропонованих ознак дозволяє забезпечити очікуванні) технічний результат отримання пектнновмісного продукту з підвищеним вмістом пектину, із зниженими вололстю та гідрофільними властивостями. Спосіб здійснюється таким чином. Пектиновмісну сировину (яблучні вичавки, буряковий жом, вичавкі моркви тощо) промивають підкисленою до рН 2,0-3,0 водою з температуро* 25-45°С протягом 25-30 хв. Потім розділяють промиту сировину і вод стіканням, сировину відпресовують до вмісту сухих речовин 12- І 4%. Промита сировина направляється на гідроліз протопектину люби кислотним реагентом харчової якості при рН 1,5-2,2. Прогідролізовану масу нейтралізують до рН 2,5-3,0, охолоджують до 2 30°С, потім розділяють пектиновий екстракт і прогідролповану сировину. Отриманий пектиновий екстракт направляється на очищення вц зважених домішок (наприклад, фільтруванням, сепаруванням абс ультрафільтрацією). Очищений екстракт упарюють до вмісту сухих речовин в ньому 8,5 16,0%. Концентрований пектиновий екстракт температурою 60-70°( направляється на сушіння, наприклад, в розприскувальній сушарці, гарячш повітрям при температурі 120-140°С. Вміст пектину в готовому продую складає 30-50%. Приклади здійснення способу наведено у таблиці. У прикладах Ісировиною ежом цукрового буряку, у прикладі 6 - вичавки моркви. Приклад 1. Буряковий жом промивають підкисленою до рН 2,6 водою температурою 40°С протягом ЗО хв. Потім розділяють промитий жом і во; стіканням, буряковий жом відпресовують до вмісту сухих речовин 13%. Промита сировина направляється на гідроліз протопектиі ортофосфорною кислотою при рН 1,5. Прогідролізовану масу нейтралізують до рН 2,8, охолоджують до 30г потім розділяють пектиновий екстракт і прогідролізовану сировину. Отриманий пектиновий екстракт направляється на очищення зважених домішок фільтруванням. Очищений екстракт упарюють до вмісту сухих речовин в ньому 10/ Концентрований пектиновий екстракт температурою 65°С направляється сушіння в розприскувальній сушарці гарячим повітрям при температ 11 (К\ Отриманий продукт має вміст вологи 17%, тобто неповністю висушеь Екстракт злипається, налипає на внутрішні поверхні сушарки. При т; температурі сушити пектиновий екстракт неефективно. 7 Таблиця. № Сирови рН пром прик на ИВНО1 ладу води 1 Бурчко 2,6 вин жом Гідролізу рН ючий пдро агент лізу Ортофос Сухі речовини концентрованого екстракту,% Темпе ратура концен трату, °С Темпе- Волоратура гість, аисушу % вання, °С 65 по 17,0 Неповне 10,0 65 120 12,0 10,0 65 130 І 2,0 1,5 10,0 65 140 12,0 1,5 10,0 65 150 10,0 65 120 11,0 1,5 10,0 форна І кислота . 2 Буряк» 2,6 вий жом Ортофос 1,5 форна кислота 3 Буряюэ 2,6 Ортофос форна вий жом кислота Буряко 2,6 вий жом Ортофос форна кислота 4 Буряко 2,6 вий жом Ортофос 7,0 форна кислота 5 6 Вичав 2,6 Ортофос ки форна моргай кислота Висновки висушуванн продукту по закінчена тривалості сушіннї Підвищені гігросхопічніст і злипання продукту Продукт налипає н внутрішніх поверхня сушарки. Повне висушувань продукту по закінчен процесу. Продукт сухий, і злипається , не спікаєтьс беї наявності підгорілі частинок, без приема гіркоти. Повне висушуван продукту по закінче* процесу. Продукт сухий, злипається , не спікаєть без наявності підгорш частинок, без прием; гіркоти. Повне висушуваї продукту по закінчс процесу. Продукт сухий злипається , не епікаеп без наявності підгорі частинок, без прием гіркоти. Продукт висушується, є наявність підгорі частинок темного коль з присмаком гірк Якість готового прод; незадовільна. Повне висушув; продукту по закінч процесу. Продукт сухн злипається , не спікаєбез наявності ПІДГОЇ частинок, без прис гіркоти. Якість прог задовільна. Висновок: як видно з таблиці, оптимальними параметрами проведен процесів отримання сухих пектинових екстрактів є приклади 2,3,4 та 6 діапазоні температур висушування пектинового екстракту 120-140 °С. П меншій (приклад І) або більшій (приклад 5) температурах висушуван пектинового екстракту якість готового продукту незадовільна, процес сі неефективним.