способ получения пектина из растительного сырья

Формула изобретения

Способ получения пектина из растительного сырья, включающий обработку пектинсодержащего сырья в роторно-кавитационном экстракторе, разделение фаз и выделение из жидкой фазы целевого продукта, отличающийся тем, что перед разделением фаз сырье подвергают ферментолизу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения пектина из растительного сырья.

Известен способ получения пектина из растительного сырья, включающий обработку пектинсодержащего сырья в роторно-кавитационном экстракторе, разделение фаз и выделение из жидкой фазы целевого продукта (Голубев В.Н., Шелухина Н. П., Пектин: химия, технология, применение. -М.: ИЭЧАТН РФ, 1995, с. 235 - 275).

Недостатками этого способа являются высокая энергоемкость и низкий выход пектина.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости и повышение выхода пектина.

Этот результат достигается тем, что в способе получения пектина из растительного сырья, включающем обработку пектинсодержащего сырья в роторно-кавитационном экстракторе, разделение фаз и выделение из жидкой фазы целевого продукта, согласно изобретению, перед разделением фаз сырье подвергают ферментолизу.

Это позволяет сократить энергозатраты за счет сокращения времени кавитационной обработки и повысить выход пектина за счет более полного перевода протопектиновых веществ твердой фазы в растворимую форму.

Способ реализуется следующим образом.

Пектинсодержащее растительное сырье обрабатывают в роторно-кавитационном экстракторе при гидромодуле, обеспечивающем по меньшей мере текучесть экстракционной смеси. Длительность кавитационной обработки целесообразно ограничить достижением температуры экстракционной смеси не менее 30^oC и образованием визуально однородной нерасслаивающейся сразу же после завершения кавитационной обработки массы. Как правило, по сравнению с прототипом время кавитационной обработки может быть сокращено в 1,2 - 2 раза. С учетом того, что КПД преобразования энергии в роторно-кавитационном экстракторе составляет приблизительно 15%, снижение времени кавитационной обработки даже на 0,2 существенно влияет на удельные энергозатраты по целевому продукту. Далее в смесь вводят ферментный препарат. В смеси, где поверхность контакта фаз развита за счет кавитационного измельчения растительных тканей, а температурные условия являются оптимальными для проведения ферментолиза без термостатирования при максимальной скорости, происходит наиболее полное разрушение связей пектиновых веществ с целлюлозно-лигниновым скелетом растительных тканей. В результате нерастворимые протопектиновые вещества переходят в растворимую форму. По сравнению с проведением ферментолиза после любого другого предваритльного измельчения сырья время обработки снижается по меньшей мере в 1,5 - 2 раза, а выход пектина увеличивается до 10 - 12%.

Далее жидкую фазу отделяют от твердой. Из жидкой фазы выделяют пектиновые вещества одним из известных методов, например ультрафильтрацией, спиртовым или ацетоновым осаждением. Выход пектиновых веществ при такой технологии по сравнению со способом-прототипом повышается на 15 - 20%, а удельные энергозатраты снижаются в 1,5 - 2 раза.

Возможно осуществление дополнительной промывки твердой фазы с последующим выделением пектина из промывочной жидкости или ее смеси с отделенной жидкой фазой. В таком варианте выход пектина может быть увеличен еще на 1,5 - 5%, но снижение удельных энергозатрат в этом случае составит только от 10 до 45%.

Пример 1.

Яблочные выжимки обрабатывают в роторно-кавитационном экстракторе при гидромодуле 1:2 до достижения температуры смеси 37^oC, после чего подвергают ферментолизу с использованием препарата с константой пектиназно-целлюлозного комплекса, равной 5, в течение 90 мин. Фазы разделяют на декантерной центрифуге и выделяют из жидкой фазы пектин путем спиртового осаждения. Выход пектина по сравнению со способом-прототипом увеличен на 20%.

Пример 2.

Цитрусовые корки обрабатывают в роторно-кавитационном экстракторе при гидромодуле 2: 3 до достижения температуры 30^oC, подвергают ферментолизу с использованием ферментного препарата цитолитического действия в течение 60 мин, разделяют фазы и осаждают из жидкой фазы пектин ацетоном. По сравнению со способом-прототипом выход пектина увеличен на 16%.

Пример 3.

Нарезанные кубиками арбузные корки обрабатывают в роторно-кавитационном экстракторе при гидромодуле 1:1 до достижения температуры 40^oC, подвергают ферментолизу с использованием препарата, обладающего константой пектиназно-целлюлозного комплекса, равной 10, отделяют жидкую фазу, концентрируют ультрафильтрацией и сушат. Выход пектина по сравнению со способом-прототипом увеличен на 17%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить энергозатраты и увеличить выход пектина из растительного сырья.