способ производства пектина

Формула изобретения

Способ производства пектина, предусматривающий замораживание пектинсодержащего сырья, его дефростацию, гидролиз-экстрагирование, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, отличающийся тем, что замораживание осуществляют жидкой двуокисью углерода, а дефростацию и гидролиз-экстрагирование - дистиллированной водой, при этом в процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии пектинового производства.

Известен способ производства пектина, предусматривающий замораживание пектинсодержащего сырья, его дефростацию горячей водой, гидролиз-экстрагирование раствором ферментного препарата, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 467732, 25.04.1975).

Недостатками этого способа являются длительность технологического цикла и низкий выход пектина.

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства пектина, предусматривающий замораживание пектинсодержащего сырья в кислоте, дефростацию кондуктивным нагревом, гидролиз-экстрагирование при добавлении воды, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 1052510 А, 07.11.1983).

Этот способ по сравнению с предыдущим позволяет несколько повысить выход пектина и несколько сократить продолжительность технологического цикла.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода пектина и сокращение продолжительности технологического цикла.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектина, предусматривающем замораживание пектинсодержащего сырья, его дефростацию, гидролиз-экстрагирование, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, согласно изобретению замораживание осуществляют жидкой двуокисью углерода, а дефростацию и гидролиз-экстрагирование - дистиллированной водой, при этом в процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения.

Способ реализуется следующим образом.

Известное пектинсодержащее сырье (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов - М.: ДеЛи, 2000, с. 51) заливают жидкой двуокисью углерода и замораживают путем снижения давления, Часть двуокиси углерода диффундирует в замораживаемое сырье и, соединяясь с содержащейся в нем водой, образует угольную кислоту. Как и в наиболее близкое аналоге это приводит к разрушению части клеточных мембран замораживаемого сырья кристаллами льда и началу гидролиза протопектина под действием кислоты. Замороженное сырье дефростируют дистиллированной водой с получением реакционной смеси для гидролиза-экстрагирования, в которой двуокись углерода, соединяясь с водой, образует угольную кислоту. Использование дистиллированной воды позволяет ускорить экстрагирование из обрабатываемого сырья за счет большей разницы концентраций растворимых веществ в жидкой и твердой фазе. В процессе гидролиза-экстрагирования давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения.

Исходное давление в реакционной смеси соответствует атмосферному. Исходная температура соответствует равновесной температуре смеси воды и дефростированного сырья. Сброс давления осуществляют до значения, соответствующего давлению кипения воды при температуре реакционной смеси. Восстановление давления до исходного значения после его сброса осуществляют путем разгерметизации аппарата, в котором производят гидролиз-экстрагирование. Частоту и количество сбросов давления определяют по известной методике (Ломачинский В.А. Высокоэффективные технологии переработки растительного сырья. – М.: Русские технологии, 1996, с.54-56).

Образование каждого пузырька газовой фазы в реакционной смеси сопровождается созданием ударной волны, разрушающей клеточную структуру пектинсодержащего сырья, что приводит к падению его диффузионного сопротивления, развитию поверхности контакта фаз и интенсификации гидролиза-экстрагирования, как следствие двух предыдущих процессов. После завершения гидролиза-экстрагирования осуществляют разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы известными методами (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов. - М.: ДеЛи, 2000, с.91-95).

Следует ответить, что за счет интенсификации массообмена на стадии гидролиза-экстрагирования и сокращения продолжительности этой стадии технологического цикла уменьшаются потери пектиновых веществ, в меньшей степени гидролизуемых кислотой, что увеличивает их выход на 15-20% по сравнению с наиболее близким аналогом,

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность технологического цикла за счет интенсификации массообмена на стадии гидролиза-экстрагирования и увеличить выход пектиновых веществ за счет сокращения их необратимых потерь.