способ получения пектина

Формула изобретения

Способ производства пектина, включающий гидролиз пектинсодержащего растительного сырья микробным ферментным препаратом мацерирующего действия, осаждение пектина из гидролизата и сушку, отличающийся тем, что в качестве микробного ферментного препарата мацерирующего действия используют мультиэнзимную композицию ферментов, полученных из глубинных и поверхностных культур Aspergillus foetidus, Bacillus circulans, Trichoderma lignorum, содержащую пектат-трансэлиминазу, экзоцеллобиозидгидролазу, эндополигалактуроназу, эндоглюконазу, гемицеллюлазу, кислую протазу с активностью, ед/г:

Пектат-трансэлиминаза 1500-2000

Экзоцеллобиозидгидролаза 80-100

Эндоглюконаза 80-100

Эндополигалактуроназа 100-300

Гемицеллюлаза 50-200

Кислая протеаза 4-7

в дозе 0,05-0,75% от массы сырья, при этом гидролиз пектинсодержащего растительного сырья проводят при температуре (205)С в течение 1-2 ч, осаждение пектина из гидролизата проводят с помощью импульсного вращающегося электрического поля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности, а именно к производству модифицированного пектина для использования его при производстве продуктов питания, в том числе и профилактического назначения.

Известен способ производства пектина путем гидролиза пектинсодержащего растительного сырья ферментными препаратами, полученными из культур микроорганизмов рода Bacillus или Penicillium, содержащим эндо-полиметилгалактуроназу на уровне 100-200 ед/г, полиметилгалактуронатлиазу на уровне 5000 ед/г, целлюлазу 15-20 ед/г, гемицеллюлазу 150 ед/г, доза препарата 0,1-0,4% к массе используемого сырья при температуре 40-45С и гидромодуле 1:2,5 в течение 2-4 ч с последующим осаждением пектина спиртом и обработкой его пектинэстеразой, полученной культивированием микроорганизмов рода Aspergillus, активностью на уровне 20-150 ед/г /А.С. №1658437 СССР МКИ⁵ A23L 1/0524 от 08.12.88 г.).

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения пектина путем обработки сырья мацерирующими ферментами, выделенными из Aspergillus alliaceus в концентрации 3-40 единиц ферментативной активности на 100 г сухого сырья и Penicillium digitatum в концентрации 2-5 единиц ферментативной активности на 100 г сухого сырья в течение 30-60 мин при температуре 40-45С, а экстракция пектина осуществляется в течение 42 ч при рН 2,0-3,0 /SU, 1791455 A1, МКИ⁵ С 12 N 9/00, A 23 L 1/05, 30.01.1993/.

Недостатком предложенных способов является

- проведение гидролиза плодоовощных выжимок сокового производства при температуре, оптимальной не только для пектолитических, но и окислительных ферментов (полифенолоксидазы, пероксидазы, аскорбатоксидазы), в результате чего образуются окисленные формы полифенольных веществ (оксикоричные кислоты, катехины, лейкоантоцианы, антоцианы), хиноидные формы которых вступают во взаимодействие, в том числе и с пектиновыми веществами, образуя трудноудаляемые нерастворимые формы коричневого цвета, что значительно снижает его качественные показатели и профилактические свойства;

- разбавление выжимок теплой водой (1:2,5, 1:16) и последующее концентрирование приводит к дополнительным затратам энергетических и материальных ресурсов (тепло- и электроэнергия);

- осаждение пектина спиртом требует дополнительного промывания водой, т.к. даже остаточное количество спирта инактивирует ферментные препараты, что увеличивает его расход.

Техническим результатом является увеличение выхода целевого продукта, повышение его чистоты и комплексообразующей способности, снижение потребления энергетических и материальных ресурсов.

Технический результат достигается тем, что гидролиз пектинсодержащего растительного сырья проводится микробным ферментным препаратом мацерирующего действия, при этом в качестве микробного ферментного препарата мацерирующего действия используют мультиэнзимную композицию ферментов, полученных из глубинных и поверхностных культур Aspergillus foetidus, Bacillus circulans, Trichoderma lignorum, содержащую пектат-трансэлиминазу, экзо-целлобиозидгидролазу, эндо-полигалактуроназу, эндоглюконазу, гемицеллюлазу, кислую протазу с активностью, ед/г:

пектат-трансэлиминаза 1500-2000

экзо-целлобиозидгидролаза 80-100

эндоглюконаза 80-100

эндо-полигалактуроназа 100-300

гемицеллюлаза 50-200

кислая протеаза 4-7

в дозе 0,05-0,75% от массы сырья.

при этом гидролиз пектинсодержащего растительного сырья проводят при температуре 20±5С при рН 3,2-4,2 в течение 1-2 ч, осаждение пектина из гидролизата проводят с помощью импульсного вращающегося электрического поля (патент №2153264, RU, МКИ A L 1/0524, 20.07.1999 г., опубл. 27.07.2000 г., Б. 21).

Благодаря сочетанию биотехнологической обработки пектинсодержащего сырья предложенной мультиэнзимной композицией, происходит полный гидролиз протопектина, а также увеличивается выход растворимого пектина в результате разрушения клеточных структур, что позволяет исключить стадию последующего концентрирования гидролизата. Применение электрического поля для осаждения пектина из гидролизата позволяет отказаться от применения дорогостоящего спирта в больших количествах и получить пектин повышенной чистоты с высокой комплексообразующей способностью.

Пример осуществления способа

1 кг яблочных выжимок помещают в емкость из некорродирующего материала и смешивают при температуре 15-20С мультиэнзимной композицией ферментных препаратов, полученных из глубинных и поверхностных культур Aspergillus foetidus. Bacillus circulans, Trichoderma lignorum с активностью, ед/г: пектат-трансэлиминазы - 1500, экзо-целлобиозидгидролазы - 80, эндо-полигалактуроназы - 100, эндоглюконазы - 80, гемицеллюлазы - 150, кислой протеазы - 5 в дозе 0,05% от массы сырья.

Гидролиз выжимок проводят в течение 1,5 ч в зависимости от степени зрелости яблок (яблоки технической степени зрелости 1,5 ч, биологической 1 ч) при рН 3,8.

Полученный гидролизат подают на устройство для электроосаждения, где подвергают действию импульсного вращающегося электрического поля, частотой f=2 кГц и напряжением 6 В, в результате на электродах осаждается пектин, который подвергается измельчению до порошкообразного состояния и высушиванию в естественных условиях.

Общий выход пектина составляет в зависимости от вида сырья 92-95% к первоначальному содержанию в плодоовощных выжимках.

Полученный пектин по своей чистоте может использоваться не только в профилактических целях в качестве радиопротектора, но и в медицинской практике для инъекций; кроме того, комплексообразующая способность пектина выше, чем при использовании спиртового осаждения.