способ получения пектина

Формула изобретения

Способ получения пектина, предусматривающий промывку сырья, гидролиз-экстрагирование, разделение гидролизной смеси с выделением пектинового экстракта, обработку пектинового экстракта анионообменной смолой, обработку пектина этиловым спиртом, отличающийся тем, что после выделения пектинового экстракта проводят дополнительно его очистку, перед обработкой анионообменной смолой пектиновый экстракт обрабатывают катионообменной смолой при соотношении удельных расходов анионита к катиониту 1,3 - 1,4 см³/см³ экстракта, а обработку этиловым спиртом проводят сухого пектина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пектиновому производству, а именно к способам получения пектинов, которые могут быть использованы в пищевой промышленности для производства продуктов профилактического назначения, медицине и фармакологии.

Известно, что свекловичный пектин является одним из лучших комплексообразователей по отношению к ионам тяжелых металлов. Однако промышленные образцы свекловичного пектина имеют низкую чистоту, а использование его в медицине и фармакологии требует глубокой очистки пектина.

Известен способ получения свекловичного пектина из сухого жома, включающий следующие операции: промывку сырья водой, гидролиз - экстрагирование пектиновых веществ водным раствором соляной кислоты, осаждение пектиновых веществ хлористым алюминием, прессование и измельчение пектино-алюминиевого коагулята, 4-фазную очистку этиловым спиртом, сушку пектина, измельчение сухого пектина и расфасовку /Производство пектина // Л.В.Донченко, Н.С.Карпович, Е. Г. Симхович; Под ред. Н.С.Карповича. - Кишинев, 1993. - С. 109 - 111/. Эта технология не обеспечивает высокого выхода пектина (выход равен 12%) и требует большого расхода химических реагентов и этилового спирта. Осаждение хлористым алюминием не только ухудшает условия труда, но и снижает студнеобразующую способность пектина. Порошок пектина, получаемый по данному способу, наполовину состоит из сопутствующих продуктов гидролиза, т.е. "балластных" по отношению к пектину веществ, которые в свою очередь снижают комплексообразующую способность пектина, делая стерически недоступными свободные карбоксильные группы.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения пектина из яблок, предусматривающий промывку сырья водой, его кислотный гидролиз-экстрагирование, разделение, обработку на ионообменном фильтре, заполненном анионитом ЭДЭ-10ПГ, АВ-172П, обработку этанолом (SU 1184514A, 1985). Общими для известного и заявленного способа являются признаки, касающиеся промывки сырья, экстрагирования, разделения и очистки на ионообменном фильтре.

Недостатком способа являются низкие качественные показатели целевого продукта, недостаточная степень его чистоты и трудность в регулировании определенного значения pH.

Задачей настоящего изобретения является получение пектина с высоким содержанием галактуроновой кислоты (не менее 74,0%), высокой комплексообразующей способностью (не менее 200 мг Рв²⁺/г) при оптимальном выходе целевого продукта в одностадийном производстве, для исключения потерь пектина, связанных с растворением и многократным переосаждением, сокращения продолжительности производственного цикла. Это позволит снизить затраты на производство пектина.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем обработку пектинового раствора ионообменной смолой, осаждение пектина, спиртовую очистку сухого порошка пектина, новым является то, что ионообменными смолами обрабатывают пектиновый экстракт: сначала катионообменной смолой, а затем анионообменной смолой при соотношении удельных расходов анионита к катиониту 1,3 - 1,4 см³/см³ экстракта.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что ионообменными смолами обрабатывается пектиновый экстракт: сначала катионообменной смолой, затем - анионообменной. Оптимальным является соотношение удельных расходов анионита к катиониту 1,3 - 1,4.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичных заявляемым, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемого предложения.

Способ осуществляется следующим образом. Сухой свекловичный жом подвергают промывке - набуханию водой температурой 30 - 60^oC в течение 20 - 30 мин. При промывке из сырья экстрагируются водорастворимые вещества (сахара, крахмал, красящие вещества и др. ), удаляются также минеральные примеси. Подготовленное сырье подвергается гидролизу-экстрагированию при температуре 74 - 75^oC в течение 2 ч при соотношении сырья и раствора соляной кислоты с концентрацией 1,3 - 1,5% - 1 : 15.

По окончании гидролиза - экстрагирования производят разделение гидролизной смеси одним из известных способов: прессованием, центрифугированием, на стекателе и др., с выделением пектинового экстракта. Экстракт очищают от частиц сырья известными способами: фильтрованием, сепарированием, отстаиванием и др. Пектиновый экстракт с pH 0,7 - 0,8 и температурой 40 - 50^oC обрабатывают катионообменной смолой КУ - 2 - 8 чС в H⁺-форме со скоростью 6 - 8 см³/мин. Удельный расход катионита составляет 0,05 - 0,06 см³/см³ экстракта. При меньшем удельном расходе катионита жесткость экстракта остается выше 7,0 мг экв./л (стандартное значение для питьевой воды), что исключает возможность использования пектинового экстракта как самостоятельного продукта. H⁺ - катионированный пектиновый экстракт обрабатывают анионообменной смолой ЭДЭ-10П в OH^- - форме. Удельный расход анионита составляет 0,09 - 0,1 см³/см³ экстракта. При меньшем удельном расходе анионита содержание ионов хлора в экстракте остается выше 350 мг/л (стандартное значение для питьевой воды), что также препятствует использованию пектинового экстракта как самостоятельного продукта при изготовлении пищевых изделий лечебно-профилактического и массового спроса. Пектин, выделенный из экстрактов, обработанных ионообменными смолами, имеет чистоту 70 - 72%. Наиболее эффективной является обработка пектинового экстракта ионообменными смолами при соотношении удельных расходов анионита к катиониту 1,3 - 1,4 см³/см³ экстракта. При меньшем соотношении удельных расходов анионита к катиониту чистота получаемого пектина ниже 70%. Увеличение соотношения удельных расходов анионита к катиониту выше оптимальной экономически нецелесообразно, т.к. чистота пектина остается практически на одном уровне.

Дальнейшая спиртовая очистка сухого порошка пектина позволяет улучшить показатели его качества.

Предлагаемый способ обеспечивает получение пектина с чистотой - 75 - 77% и комплексообразующей способностью - 500 - 600 мг Рв²⁺/г.