Спосіб одержання пектину та установка для його здійснення
Формула / Реферат
1. Способ получения пектина, включающий предварительную подготовку растительного сырья, его гидролиз водной средой в поле электрического тока, выделение пектинового экстракта и его сушку, отличающийся тем, что растительное сырье дополнительно обрабатывают в поле электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты при температуре 40-95° С, а гидролиз ведут при напряженности электрического поля 1-100 В/см.
2. Способ получения пектина по п. 1, отличающийся тем, что дополнительную обработку сырья в СВЧ-поле проводят в процессе выделения пектинового экстракта.
3. Способ получения пектина по п. 1, отличающийся тем, что дополнительную обработку сырья в СВЧ-поле проводят в процессе предварительной подготовки сырья.
4. Установка для получения пектина, содержащая узел предварительной подготовки сырья, гидролизатор-экстрактор, пресс для отжима сырья, фильтр для выделения пектинового экстракта и сушильную камеру, отличающаяся тем, что она снабжена камерой обработки сырья в СВЧ-поле, при этом указанная камера связана посредством волноводной системы с генератором СВЧ-мощности.
5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что вход камеры обработки сырья в СВЧ-поле связан с прессом для отжима сырья и узлом предварительной подготовки сырья, а выход упомянутой камеры - с гидролизатором - экстрактором.
Текст
42742 Группа изобретений относится к технологии получения пектина из растительного сырья и предназначена для использования в фармацевти-ческой и пищевой отраслях промышленности. Основной проблемой при производстве пекти-на из растительного сырья является проведение процесса гидролиза пектина в водных растворах различных растворителей, преимущественно неорганических кислот. Это приводит к необходимо-сти использования значительного количества эти-лового спирта для осаждения пектина из гидроли-зата, содержащею токсичные компоненты. Обра-зующиеся отходы плохо поддаются утилизации и наносят ущерб окружающей среде. Указанные об-стоятельства обуславливают необходимость раз-работки новых те хнологий и оборудования для получения пектина. Известен способ получения пектина, вклю-чающий измельчение растительного сырья, его гидролиз, выделение пектина путем осаждения этиловым спиртом и сушку пектина. Согласно ука-занному способу гидролиз пектина ведут при на-гревании в присутствии соляной кислоты, что при-водит к необходимости использования значитель-ного объема этилового спирта, что, в свою оче-редь, ведет к удорожанию процесса получения пектина и связано с получением трудноутилизи-руемых отходов производства. Вместе с тем из-вестный способ обеспечивает относительно не-высокий выход пектина из растительного сырья, который составляет 14,8-16,6%. Известен также способ получения пектина из растительного сырья без использования неорга-нических растворителей (см. а.с. СССР № 1689378, М. кл. С08В37/86, опубл. 07.11.1991), согласно которому растительное сырье измель-чают до размера частиц 1 мм, затем проводят экс-тракцию пектинов водой при массовом соотноше-нии сырье:вода, равном 1:(10-20), сначала 18 ч при комнатной температуре, а затем 38-40 мин при 70-80°С с последующей фильтрацией и ваку-умным упариванием экстракта, осаждением пек-тина этиловым спиртом и сушкой пектина. Недостатками известного способа являются длительность процесса получения пектина, высо-кие энергозатраты на вакуумное упаривание, по-скольку экстракция проводится при высоком гидромодуле и отсутствует отжим жидкой фазы после экстракции, а также невысокий выход пектина, ко-торый составляет 19,82%. Наиболее близким способом к предложенному способу является способ получения пектина, включающий предварительную подготовку расти-тельного сырья, его гидролиз водной средой в по-ле электрического тока, выделение пектинового экстракта и его сушку [1]. Согласно известному способу гидролиз ведут в электрическом поле при плотности постоянного тока 0,025-0,050 А/см 2 с последующим отделением пектинового экстракта, его концентрированном, осаждением пектина эти-ловым спиртом, отпрессовкой и сушкой получен-ного пектинового коагулянта. Предварительную подготовку растительного сырья осуществляют п утем промывки его водой, нагретой до темпера-туры 60°С. Выход пектина составляет 21,4%. Недостатком указанного способа, как и выше-приведенных, является невысокий выход пектина. Причиной, обуславливающей в вышеупомяну-тых способах низкий выход пектина, является на-личие достаточно прочных связей, удерживающих связанный пектин (протопектин) в составе моле-кул исходного сырья. Известна установка для получения пектина, содержащая узел предварительной подготовки растительного сырья, гидролизатор, два экстрак-тора для выделения пектинового экстракта, два пресса для отжима сырья, фильтр, осадитель, су-шильную камеру (см. описание к патенту РФ № 2022969, М. кл. С08В37/06, опубл. 15.11.1994). Известная установка предназначена для гидроли-за растительного сырья и его последующей двух-ступенчатой экстракции. Гидролиз сырья проводят в гидролизаторе при нагревании посредством водного раствора соляной кислоты с рН 0,5-0,9. Затем сырье перегружают в первый экстрактор, где проводят экстракцию прогидролизованной массы, после чего массу отжимают на первом прессе и направляют на второй экстрактор, после экстрагирования в котором массу отжимают на втором прессе и выводят из производства. Экс-тракт, полученный в результате двухступенчатой обработки, поступает в фильтр, а затем в осади-тель, где обрабатывается охлажденным до тем-пературы от -5 до 10°С этиловым спиртом, после чего в сушильной камере осуществляют оконча-тельную сушку пектина. Недостатком установки является низкий вы-ход пектина, что связано с неэффективным воз-действием гидролизатора на межмолекулярные связи в обрабатываемом сырье. Вместе с тем из-вестная установка имеет значительные габариты, поскольку каждая стадия обработки проводится в отдельном узле установки, что ведет к росту ее материалоемкости и энергоемкости в целом. Наиболее близкой установкой является уста-новка для получения пектина, содержащая узел предварительной подготовки сырья, гидролиза-тор-экстрактор, пресс для отжима сырья, фильтр для выделения пектинового экстракта и сушиль-ную камеру (см.: Карпович Н.С. и др. Пектин. Про-изводство и применение. - К.: Урожай, 1989. - С. 43-44). В известной установке операции гидро-лиза и экстрагирования растительного сырья вы-полняются в две стадии. На первой стадии в гид-ролизаторе-экстракторе проводят гидролиз расти-тельного сырья водным раствором азотной кисло-ты. Затем сырье перегружают в пресс, с помощью которого производят отжим сырья и выделение пектинового экстракта первого слива. На второй стадии отпрессованное сырье вновь загружают в гидролизатор-экстрактор, заливают водой и проводят повторное экстрагирование пектина, затем водно-сырьевую смесь подают в пресс, где отде-ляют пектиновый экстракт второго слива. Потом полученные экстракты первого и второго слива смешивают и направляют на дальнейшую пере-работку. Как видно из вышеизложенного, в из-вестной установке операции гидролиза и экстра-гирования растительного сырья выполняются в одном устройстве гидролизаторе-экстракторе, что позволяет снизить материалоемкость и энер-гоемкость установки в целом. Вместе с тем, ввиду того, что известная уста-новка предназначена для получения пектина пу-тем гидролиза растительного сырья водным рас-твором азотной кислоты, ей присущи недостатки, характерные 42742 для установок, работающих по вы-шеуказанной традиционной технологи производ-ства пектина с использованием неорганических кислот, а именно необходимость использования значительного объема этилового спирта и полу-чение трудноутилизируемых отходов производст-ва. В то же время причиной низкого выхода пекти-на при использовании известной установки явля-ется невозможность посредством гидролизатора-экстрактора обеспечить необходимое воздействие на межмолекулярные связи в растительном сырье. Задачей настоящей группы изобретений яв-ляется создание способа получения пектина и ус-тановки для его осуществления, обеспечивающих получение единого технического результата, со-стоящего в повышении выхода пектина из исход-ного растительного сырья за счет разрыва в нем молекулярных связей. Поставленная задача решается тем, что в способе получения пектина из растительного сы-рья, включающем предварительную подготовку сырья, его гидролиз водной средой в поле элек-трического тока, выделение пектинового экстракта и его сушку, согласно изобретению, сырье допол-нительно обрабатывают в поле электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты при температу-ре 40-90°С, а гидролиз осуществляют при напря-женности электрическою поля 1-100 В/см. Достижение единого технического результата, состоящего в повышении выхода пектина из ис-ходного растительного сырья за счет разрыва в нем межмолекулярных связей, обеспечивается в результате обработки растительного сырья в поле электромагнитных колебаний сверхвысокой часто-ты (далее - СВЧполе), что позволяет разорвать связи комплекса целлюлоза-пектин и высвободить аморфный матрикс от связывающих его микро-фибрилл целлюлозы. При обработке растительного сырья в СВЧ-поле при температуре ниже 40°С процесс пекти-зации пектиновых веществ за счет расщепления комплекса целлюлоза-пектин проходит локально и не достигает критической величины, после кото-рой происходит лавинообразное отделение про-топектина от клеточных стенок. При превышении температуры свыше 95°С происходят деструктив-ные изменения растительных клеток, снижающие выход пектина и его качество. Гидролиз растительного сырья осуществляют при напряженности электрического поля 1-100 В/см. Приложение электрического поля напряжен-ностью менее 1 В/см не позволяет снизить рН водной среды до оптимального значения и обес-печить условия для полного гидролиза протопек-тина. В результате неполного разрыва гликозид-ных связей часть протопектина не может перейти в экстракт, что уменьшает выход пектина. При по-вышении напряженности поля свыше 100 В/см происходит перегрев водно-сырьевой смеси и не-допустимое снижение рН до значений значитель-но меньших, чем 1, что ведет с одной стороны к деградации пектиновых молекул, а с др угой - к по-вышению энергоемкости процесса. В зависимости от вида исходного сырья его обработку в СВЧ-поле производят как в процессе выделения пектина, так и в процессе предвари-тельной подготовки сырья. При этом обработка растительного сырья в СВЧ-поле на стадии его предварительной подготовки обеспечивает более полную деструкцию клеточных вакуолей и соот-ветственно максимальное удаление сахаров из исходного сырья. Поставленная задача достигается тем, что ус-тановка, содержащая узел предварительной под-готовки сырья, гидролизатор-экстрактор, пресс для отжима сырья, фильтр для выделения пекти-нового экстракта и сушильную камеру, согласно изобретению, она снабжена камерой обработки сырья в СВЧ-поле, при этом камера связана по-средством волноводной системы с генератором СВЧ-мощности. Достижение единого технического результата, состоящего в повышении выхода пектина из ис-ходного растительного сырья за счет разрыва в нем межмолекулярных связей, обеспечивается за счет оснащения установки камерой обработки сы-рья в СВЧ-поле, связанной посредством волно-водной системы с генератором СВЧ-мощности. В отличие от прототипа, наличие в предложенной установке камеры обработки растительного сырья позволяет обеспечить локальное воздействие СВЧ-поля на обрабатываемое сырье, путем соз-дания СВЧ-поля в замкнутом объеме, с помощью генератора СВЧмощности, соединенного с каме-рой посредством волноводной системы. Оснаще-ние предлагаемой установки камерой обработки сырья в СВЧ-поле позволяет произвести обработ-ку отжатого прогидролизированного жома в СВЧ-поле и таким образом достичь вышеуказанного эффекта высвобождения протопектина в резуль-тате разрыва межмолекулярных связей в перера-батываемом сырье. Обработка сырья в СВЧ-поле проводится в упомянутой камере, вход которой связан с прес-сом для отжима сырья, а выход - с гидролизато-ром-экстрактором, что позволяет обеспечить не-разрывность технологического процесса обработ-ки растительного сырья, в результате которого ос-вобожденный протопектин отделяется от клет-чатки. При этом, в случае использования в качестве исходного сырья корнеплодов сахарной свеклы или корзинок подсолнечника, т.е. при использова-нии необработанного растительного сырья, для обеспечения более полной деструкции клеточных вакуолей в исходном растительном сырье осуще-ствляется обработка сырья в СВЧ-поле непосред-ственно после процесса предварительной подго-товки растительного сырья. Для этого вход каме-ры обработки сырья в СВЧ-поле связан с узлом предварительной подготовки сырья. Для обеспечения многофункциональности ра-боты установки, а именно, возможности обработки различных видов растительного сырья, преду-смотрено использование гидролизатора-экстрак-тора в двух различных режимах: - в режиме гидролиза, т.е. обработки сырья в электрическом поле; - в режиме экстракции, т.е. при экстрагирова-нии сырья водой без приложения в гидролизато-реэкстракторе электрического поля. 42742 Предложенный способ осуществляют с помо-щью установки для получения пектина, блок-схема которой представлена на фигуре. Установка для получения пектина из расти-тельного сырья содержит узел предварительной подготовки сырья, в состав которого входит узел мойки 1, ленточный транспортер 2, бункер-накопи-тель 3 и измельчитель 4. Указанный набор обору-дования, входящего в узел предварительной под-готовки сырья, используется при переработке не-обработанного растительного сырья. Гидролиз растительного сырья осуществляет-ся в гидролизаторе-экстракторе 5, отжим сырья после гидролиза-экстрагирования производится в барабанном прессе 6, куда сырье подается с по-мощью транспортера 7. Для сбора экстракта слу-жит приемник 8, куда экстракт поступает через стекатель 9. Собранный в приемнике 8 экстракт фильтруют в фильтре 10 и концентрируют в ваку-ум-выпарном аппарате 11. Сушку экстракта про-изводят в распылительной сушильной камере 12. Для обработки сырья в СВЧ-поле служит каме-ра 13, вход которой связан с барабанным прес-сом 6, а выход - с гидролизаторомэкстрактором 5. Камера 13 соединена волноводной системой 14 с генератором СВЧ-мощности 15. Подвод электри-ческого тока к гидролизатору-экстрактору 5 осу-ществляется от блока питания 16. Загрузка сырья в гидролизатор-экстрактор 5 производится через распределитель 17. Для использования обессоложенного жома в качестве исходного сырья узел предварительной подготовки дополнительно снабжен жомовым пи-тателем 18, соединенным транспортером 19 с распределителем 17. Установка работает следующим образом. В зависимости от вида исходного сырья пер-вый этап обработки растительного сырья осуще-ствляется в двух различных вариантах. В первом варианте (I) - при получении пектина из необработанного растительного сырья, напри-мер корнеплодов сахарной свеклы или корзинок подсолнечника, первый этап обработки расти-тельного сырья выполняют следующим образом. Необработанное растительное сырье подают на узел мойки 1, откуда ленточным транспорте-ром 2 сырье перемещается в бункер-накопи-тель 3. Растительное сырье измельчают с помо-щью измельчителя 4 и направляют в камеру 13, где сырье подвергают СВЧ-обработке при темпе-ратуре 40-60°С. Затем сырье через распредели-тель 17 направляют в гидролизатор-экстрактор 5, где производят экстрагирование растительных веществ из растительного сырья, т.е. проводят процесс высолаживания. При этом высолажива-ние растительного сырья ведут нагретой до 40-50°С водой, в течение 40-60 мин при соотношении массы сырья и воды равном 1:(1-1,2). Отделенный в результате высолаживания диффузионный сок через стекатель 9 направляется на дальнейшую переработку, а оставшийся жом дополнительно промывают водой температурой 35-50°С в тече-ние 15-20 мин, после чего промытый жом посред-ством транспортера 7 направляют в барабанный пресс 6, где происходит удаление остатков промывочной воды. Во втором варианте (II) при получении пектина из обессоложенного жома, например свекловично-го или яблочного, уже прошедшего первичную об-работку высолаживания, после которой в жоме присутствует незначительное количество раство-ренных сахаров, установка работает следующим образом. Обессоложенный жом, подаваемый из жомо-вого питателя 18 по транспортеру 19, поступает через распределитель 17 в гидролизатор-экстрак-тор 5, где жом промывают подогретой до темпера-туры 30-60°С водой, в течение 10-15 мин для уда-ления остатков диффузионного сока. После чего промытый жом посредством транспортера 7 направляют в барабанный пресс 6, где производят удаление остатков промывочной. воды. На этом первый этап обработки растительного сырья за-канчивается. Далее жом, очищенный на первом этапе от остатков растворимых веществ (согласно вышеприведенным вариантам I и II), направляют на второй этап переработки, целью которого яв-ляется получение пектинового экстракта. На втором этапе обработки очищенный от ос-татков растворимых веществ жом вновь направ-ляют в гидролизатор-экстрактор 5, где производят гидролиз очищенного жома при подключении от блока питания 16 электрического тока, обеспечи-вающего создание между электродами гидролиза-тора-экстрактора 5 электрического поля напря-женностью 1-100 В/см. Гидролиз проводят в тече-ние 40-60 мин при гидромодуле водно-жомовой смеси 1:(1,5-3,0) в зависимости от вида сырья. Через стекатель 9 полученный пектиновый экс-тракт отводят в приемник 8, а жом отпрессовыва-ют в барабанном прессе 6, где отжимают остав-шийся в жоме пектиновый экстракт, который отво-дят в приемник 8. Отжатый жом подают в камеру 13, к которой от генератора 15 по волноводной системе 14 подводят СВЧ-мощность при темпера-туре водно-жомовой смеси 40-95°С. Обработка в СВЧ-поле позволяет отделить оставшийся прото-пектин от клетчатки в результате разрыва связей комплекса целлюлоза-пектин и высвобождения аморфного матрикса от микрофибрилл целлюло-зы. Далее обработанный в СВЧ-поле жом подают в гидролизаторэкстрактор 5, где жом подвергают экстрагированию водой при температуре 40-50°С в течение 10-30 мин. Дополнительно выделив-шийся экстракт через стекатель 9 отводят в при-емник 8. Оставшийся жом в барабанном прессе 6 подвергают окончательной обработке до влажно-сти 16-18%, после чего жом удаляют из производ-ства. Собранный в приемник 8 экстракт фильтру-ют в фильтре 10, концентрируют в вакуум-выпарном аппарате 11 и сушат в сушильной каме-ре 12 распылительного типа. Пример 1. Измельченную сахарную свеклу в количестве 100 кг подают в камеру 13, где подвер-гают обработке в СВЧ-поле в течение 15 мин при температуре 40°С. Затем из обработанного в СВЧ-поле сырья отделяют диффузионный сок в гидро-лизаторе-экстракторе 5. Отделенный диффузионный сок отводят на дальнейшую переработку, а жом дополнительно промывают водой для удаления остатков диффу-зионного сока. Затем промытый жом подают в ба 42742 рабанный пресс 6, где жом отжимают до влажно-сти 16-18%. Далее отжатый жом вновь загружают в гидролизатор-экстрактор 5, где подвергают гид-ролизу в водной среде, при гидромодуле 1:2,5 под действием приложенного постоянного тока. При этом напряженность электрического тока состав-ляет 2,5 В/см, температура водно-жомовой смеси - 50°С, рН среды 5,0, длительность процесса гид-ролиза - 60 мин. Подученный пектиновый экстракт отводят в приемник 8. Жом прессуют в барабанном прес-се 6, при этом образовавшийся пектиновый экс-тракт также отводят в приемник 8. Собранный в приемнике экстракт содержит 0,48% пектиновых веществ. Далее отпрессованный жом обрабатывают в СВЧ-поле при температуре 40°С в течение 10 мин. Обработка в СВЧ-поле проводится в камере 13 и обеспечивает более полное высвобождение протопектина за счет отрыва молекул пектина от цел-люлозных микрофибрилл вторичной оболочки клетки. После обработки в СВЧ-поле жом снова поступает в гидролизатор-экстрактор 5, в котором протопектин вымывается из жома путем экстраги-рования водой в прямоточно-противоточном ре-жиме при температуре 45°С в течение 20 мин. До-полнительно выделившийся экстракт поступает в приемник 8. Собранный в приемнике 8 экстракт фильтруют в фильтре 10. После фильтрации содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 0,55%. Далее экстракт концентрируют в вакуум-выпарном аппарате 11 и сушат в распылительной камере 12 до влажности 11,5%. Выход пектина составляет 11,0%, студнеобразующая способность 39,8 кПа. Пример 2. Измельченную сахарную свеклу в количестве 100 кг подают в камеру 13, где обра-батывают в СВЧ-поле в течение 20 мин при тем-пературе 63°С. Затем проводят высолаживание диффузионного сока аналогично примеру 1. По-сле высолаживания и промывки отжатый жом подвергают гидролизу в водной среде при рН рав-ном 4,1 и гидромодуле 1:2,5. Гидролиз ведут в по-ле электрического тока напряженностью 12,5 В/см при температуре 85°С в течение 90 мин. Выде-лившийся пектиновый экстракт собирают в прием-нике 8. Жом прессуют в барабанном прессе 6, а затем направляют в камеру 13, где подвергают обработке в СВЧ-поле при температуре 80°С в те-чение 30 мин. Остальные технологические опера-ции осуществляют по аналогии с примером 1. При указанных параметрах пресса в полученном экстракте содержится 1,45% пектиновых веществ. Вы ход пектина составляет 23,4%, студнеобра-зующая способность - 35 кПа. Пример 3. Измельченную сахарную свеклу в количестве 100 кг подают в камеру 13, где обра-батывают в СВЧ-поле в течение 20 мин при тем-пературе 65°С. Затем проводят высолаживание диффузионного сока аналогично примеру 1. По-сле высолаживания и промывки жом подвергают гидролизу в водной среде при рН равном 3,6 и гидромодуле 1:2,5. Гидролиз ведут в поле элек-трического тока напряженностью 40,0 В/см при температуре 85°С в течение 60 мин. Выделив-шийся пектиновый экстракт отводят в приемник 8. Жом прессуют в барабанном прессе 6, а затем направляют в камеру 13, где подвергают обработ-ке в СВЧ-поле при температуре 80°С в течение 30 мин. Остальные технологические операции проводят аналогично примеру 1. При указанных параметрах осуществления предложенного способа в полученном экстракте содержится 1,40% пектиновых веществ. Вы ход пектина составляет 23,0%, студнеобразующая способность - 30,1 кПа. Пример 4. Измельченную сахарную свеклу в количестве 100 кг подают в камеру 13, где обра-батывают в СВЧ-поле в течение 18 мин при тем-пературе 48°С. Затем проводят высолаживание диффузионного сока аналогично примеру 1. По-сле высолаживания и промывки жом подвергают гидролизу в водной среде при рН равном 1,2 и гидромодуле 1:3. Гидролиз ведут в поле постоян-ного электрического тока напряженностью 90,0 В/см при температуре 95°С в течение 40 мин. Выделившийся пектиновый экстракт отводят в приемник 8. Жом прессуют в барабанном прес-се 6, а затем направляют в камеру 13, где подвергают обработке в СВЧ-поле при температуре 95°С в течение 25 мин. Остальные технические опера-ции проводят аналогично примеру 1. При указанных параметрах ведения процесса, согласно предложенному способу, в полученном экстракте содержится 1,48% пектиновых веществ. Вы ход пектина составляет 21,8%, студнеобра-зующая способность - 25,4 кПа. Пример 5. Обессоложенный жом сахарной свеклы в количестве 100 кг загружают в гидроли-заторэкстрактор 5, где производят его промывку для удаления остатков диффузионного сока. За-тем промытый жом направляют в барабанный пресс 6, где производится удаление остатков про-мывочной воды. Далее жом подают снова в гид-ролизатор-экстрактор 5 для проведения гидролиза в водной среде при рН равном 6,1 и гидромоду-ле 1:2,5. Гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 1,5 В/см при температуре 45°С в течение 90 мин. Выделившийся пектино-вый экстракт отводят в приемник 8. Жом прессуют в барабанном прессе 6, а затем направляют в ка-меру 13, где подвергают обработке в СВЧ-поле при температуре 50°С в течение 15 мин. Прочие технологические операции по выделению экстрак-та, его фильтрации, концентрированию и сушке выполняют аналогично примеру 1. При вышеприведенных параметрах проведения предлагаемого способа в полученном экстрак-те содержится 0,51% пектиновых веществ. Вы ход пектина составляет 9,8%, студнеобразуюцая спо-собность 38,7 кПа. Пример 6. Жом сахарной свеклы в количестве 100 кг загружают в гидролизатор-экстрактор 5, где производят его промывку с целью удаления остат-ков диффузионного сока. После отжима промыто-го жома его опять загружают в гидролизатор-экстрактор 5 для проведения гидролиза жома в водной среде при рН равной 4,9 и гидромоду-ле 1:2,5. Гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 10,0 В/см при температуре 85°С в течение 60 мин. Выделившийся пектино-вый экстракт отводят в приемник 8. Жом прессуют в барабанном прессе 6, а затем направляют в ка-меру 13, где подвергают обработке в СВЧ 42742 поле при температуре 80°С в течение 30 мин. Прочие технологические операции осуществляются аналогично примеру 1. При указанных параметрах процесса в полу-ченном экстракте содержится 1,38% пектиновых веществ. Выход пектина составляет 22,7%, студ-необразующая способность - 35,0 кПа. Пример 7. Жом сахарной свеклы в количестве 100 кг загружают в гидролизатор-экстрактор 5, где производят его промывку с целью удаления остат-ков диффузионного сока. После отжима промыто-го жома и его повторной загрузки в гидролизатор-экстрактор 5 в последнем ведут гидролиз жома в водной среде при рН равном 3,4 и гидромоду-ле 1:2,5. Гидролиз проводят в поле постоянного электрического поля напряженностью 35,0 В/см при температуре 85°С в течение 60 мин. Выде-лившийся пектиновый экстракт собирают в прием-нике 8, а жом прессуют в барабанном прессе 6, после чего жом направляют в камеру 13 для об-работки в СВЧ-поле при температуре 80°С в тече-ние 30 мин. Остальные технологические операции выполняют по аналогии с примером 1. В получен-ном экстракте содержится 1,36% пектиновых ве-ществ. Вы ход пектина составляет 22,1%, студне-образующая способность - 30,0 кПа. Пример 8. Жом сахарной свеклы в количестве 100 кг подвергают предварительной обработке согласно примеру 5. Для проведения гидролиза жом помещают в гидролизатор 5, где в водной среде при рН равном 1,4 и гидромодуле 1:2,5 его под-вергают воздействию поля электрического тока напряженностью 85,0 В/см при температуре 95°С в течение 40 мин. Пектиновый экстракт собирают в приемнике 8, а жом прессуют в барабанном прессе 6. Отпрессованный жом направляют в ка-меру 13 для обработки в СВЧполе при темпера-туре 95°С в течение 10 мин. Остальные технологические операции выпол-няют аналогично примеру 1. В полученном экс-тракте содержится 1,35% пектиновых веществ. Вы ход пектина составляет 21,9%, студнеобра-зующая способность - 23,8 кПа. Пример 9. Яблочные выжимки в количестве 100 кг промывают для удаления балластных ве-ществ. После отжима промытых выжимок их пере-гружают в гидролизатор-экстрактор 5, где произ-водят гидролиз выжимок в водной среде при рН равном 6,0 и гидромодуле 1:1,5. Гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 2,0 В/см при температуре 75°С в течение 90 мин. Затем прогидролизованные выжимки отпрессовы-вают в прессе 6, экстракт пектина отводят в при-емник 8, а отпрессованные выжимки направляют в камеру 13, где подвергают обработке в СВЧ-поле при температуре 50°С в течение 15 мин. Отделен-ный экстракт фильтруют, затем концентрируют в вакуум-выпарном аппарате 11 и сушат в распыли-тельной камере 12 до влажности 11,5%. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 0,8%, вы ход пектина 9,0%, студнеобразующая способность - 42,0 кПа. Пример 10. Яблочные выжимки в количестве 100 кг после промывки в гидролизаторе-экстрак-торе 5 подвергают гидролизу в поле электрическо-го тока напряженностью 12,5 В/см при рН среды равном 4,2 и гидромодуле 1:1,5. Гидролиз ведут при температуре 85°С в течение 60 мин. Затем отпрессованные выжимки обрабатывают в СВЧ-поле при температуре 75°С в течение 30 мин и экстрагируют водой. При таких параметрах в по-лученном экстракте содержится 1,32% пектиновых веществ. Окончательную обработку полученного экстракта проводят в соответствии с примером 9. Выход пектина составляет 17,8%, студнеобра-зующая способность 37,5 кПа. Пример 11. Яблочные выжимки в количестве 100 кг подвергают обработке аналогично указан-ной в примере 9 при следующих параметрах про-цесса: гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 40,0 В/см при рН среды рав-ном 2,9, гидромодуле 1:1,5 при температуре 85°С в течение 65 мин. Обработку в СВЧ-поле проводят при температуре 75°С в течение 30 мин. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 1,25%, выход пектина - 17,5%, студнеобразующая способность - 27,0 кПа. Пример 12. Яблочные выжимки в количестве 100 кг обрабатывают аналогично примеру 9 при следующих параметрах процесса: гидролиз ведут в поле электрического тока (постоянного) напряженностью 90 В/см при рН среды равном 1,7, гид-ромодуле 1:1,5 при температуре 90°С в течение 35 мин. Обработку в СВЧ-поле проводят при тем-пературе 90°С в течение 15 мин. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 1,23%, выход пектина 16,7%, студнеобразующая способность - 26,7 кПа. Пример 13. Измельченные корзинки подсол-нечника в количестве 100 кг промывают для уда-ления балластных веществ, затем сырьевую мас-су перегружают в гидролизатор-экстрактор 5, в ко-тором осуществляют гидролиз сырья в поле элек-трического тока плотностью 2,5 В/см в течение 80 мин. Гидролиз проводят при рН равном 5,6 и соотношении сырье:вода равном 1:2,5. Затем прогидролизованный жом отпрессовывают, отделен-ный экстракт направляют в приемник 8, а отпрессованный жом подвергают воздействию СВЧ-поля в камере 13 при температуре 50°С в течение 15 мин. Далее операции производят аналогично опи-санным в примере 1. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 0,68%, выход пектина 14,0%, студнеобразующая способность - 34,8 кПа. Пример 14. Корзинки подсолнечника в количе-стве 100 кг измельчают, подвергают обработке аналогично примеру 13, при этом в СВЧ-поле об-рабатывают в течение 30 мин при температуре 75°С, а гидролиз осуществляют при рН среды 4,0, напряженности поля 12,5 В/см, гидромодуле 1:2,5 в течение 60 мин. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 1,56%, выход пектина 28,5%, студнеобразующая способность - 31,2 кПа. 42742 Пример 15. Измельченные корзинки подсол-нечника в количестве 100 кг подвергают обработке аналогично указанной в примере 13, при следую-щи х параметрах процесса: гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 40,0 В/см, при рН среды равном 2,5, гидромодуле 1:2,5 при температуре 85°С в течение 60 мин. Обработку в СВЧ-поле проводят при температуре 75°С в тече-ние 30 мин. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 1,45%, выход пектина 25,4%, студнеобразующая способность - 13,6 кПа. Пример 16. Измельченные корзинки подсол-нечника в количестве 100 кг подвергают обработке аналогично указанной в примере 13 при следую-щих параметрах процесса: гидролиз ведут в поле электрического тока напряженностью 90,0 В/см при рН среды равном 1,2, гидромодуле 1:2,5 при температуре 95°С в течение 60 мин. Обработку в СВЧ-поле проводят при температуре 90°С в тече-ние 15 мин. Содержание пектиновых веществ в экстракте составляет 1,34%, выход пектина 25,1%, студнеобразующая способность - 13,0 кПа. В нижеприведенной таблице приведены пока-затели сравнительных испытаний предложенного и известного способов получения пектина из рас-тительного сырья. Использование предлагаемого способа полу-чения пектина из растительного сырья и установки для реализации указанного способа позволяет ис-ключить использование неорганических кислот и этилового спирта при получении пектина, что обеспечивает экологическую чистоту предложен-ной технологии. В результате реализации пред-ложенного способа обеспечивается получение пектина с более высокими качественными показа-телями по сравнению с известными способами получения пектина при одновременном увеличе-нии его выхода с единицы исходного сырья. Ис-пользование предлагаемой установки позволяет создать гибкую схему переработки пектиносодер-жащего сырья, сократить число технологических стадий производства пектина, обеспечить выпуск пектинов с различными свойствами, расширить ассортимент пектиносодеращих пищевы х изделий профилактического и диетического питания, орга-низовать выпуск пектиносодержащих медицинских препаратов. 42742 Таблица Пример 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Вид растительного сырья Сахарная свекла -''-''-''Жом сахарной свеклы -''-''-''Яблочные выжимки -''-''-''Корзинки подсолнечника -''-''-''Жом сахарной свеклы Яблочные выжимки Напряженность рН электрического среды поля, В/см Предлагаемый способ 40 2,5 5,0 80 12,5 4,1 80 40,0 3,6 95 90,0 1,2 50 1,5 6,1 Температура обработки в СВЧ-поле жома, °С Содержание пектиновых веществ в экстракте, % Студнеобразующая способность, кПа Выход пектина, % 0,55 1,45 1,40 1,48 0,51 39,8 35,0 30,1 25,4 38,7 11,0 23,4 23,0 21,8 9,8 80 80 95 50 75 75 90 10,0 35,0 85,0 2,0 12,5 40,0 90,0 4,9 3,4 1,4 6,0 4,2 2,9 1,7 1,38 1,36 1,35 0,8 1,32 1,25 1,23 35,0 30,0 23,8 42,0 37,5 27,0 26,7 22,7 22,1 21,9 9,0 17,8 17,5 16,7 50 2,5 5,6 0,68 34,8 14,0 75 75 90 4,0 2,5 1,2 1,56 1,45 1,34 31,2 13,6 13,0 28,5 25,4 25,1 12,5 40,0 90,0 Известный способ 12,5 4,9 0,41 37,1 19,7 12,5 5,0 1,18 36,8 16,6 42742 Фиг.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess for pectin preparation and plant for realization thereof
Автори англійськоюDanilenko Nadiia Vasylivna
Назва патенту російськоюСпособ получения пектина и установка для его осуществления
Автори російськоюДаниленко Надежда Васильевна
МПК / Мітки
МПК: C07B 41/00, A23L 1/0524, B03C 1/00, C08B 37/06
Мітки: здійснення, одержання, спосіб, установка, пектину
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-42742-sposib-oderzhannya-pektinu-ta-ustanovka-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання пектину та установка для його здійснення</a>
Попередній патент: Бурозакладна машина
Наступний патент: Спосіб для переробки твердої біомаси та пристрій для його здійснення
Випадковий патент: Спосіб діагностики розвитку атеросклерозу