Патент на изобретение №2250230

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕКТИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии пектинового производства. Способ производства пектина предусматривает обработку пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы. В процессе обработки пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения. Изобретение позволяет повысить выход пектина при одновременном сокращении продолжительности технологического цикла.

Изобретение относится к технологии пектинового производства.

Известен способ производства пектина, предусматривающий обработку пектинсодержащего сырья раствором целлюлазы и гемицеллюлазы, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (SU 664967,30.05.1979).

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

Известен способ производства пектина, предусматривающий обработку пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата, обладающего целлюлолитической и пектолитической активностью, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы (RU 2095372 С1, 10.11.1997).

Этот способ позволяет несколько повысить выход пектина, но продолжительность технологического цикла остается значительной.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода и средней молекулярной массы пектина при одновременном сокращении продолжительности технологического цикла.

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектина, предусматривающем обработку пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, согласно изобретению в процессе обработки пекгинсодержащего сырья раствором ферментного препарата давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения.

Способ реализуется следующим образом.

Известное пектинсодержащее растительное сырье (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов – М.: ДеЛи, 2000, с.51) смешивают с раствором традиционного ферментного препарата (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов – М.: ДеЛи, 2000, с.35-38). В полученной реакционной смеси давление периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание жидкой фазы, и повышают до исходного значения. Подобное воздействие на реакционную смесь не влияет на активность ферментов, разрушающих структуру пектинсодержащего сырья за счет химического взаимодействия со структурообразующими веществами, в результате которого протопектин переходит в растворимое состояние. Поскольку при нормальных условиях водные растворы ферментных препаратов находятся в жидком фазовом состоянии, исходное давление в реакционной смеси соответствует атмосферному, а исходная температура соответствует исходной температуре раствора фермента, которую выбирают в соответствии с известными рекомендациями для каждого известного ферментного препарата из интервала от 26 до 45°С. Сброс давления осуществляют до значения, соответствующего давлению кипения воды при температуре реакционной смеси. Восстановление давления после сброса осуществляют путем разгерметизации аппарата, в котором проводят ферментолиз-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. Динамическое воздействие ударных волн и накопление устапостных напряжений приводят к разрушению клеточных мембран пектинсодержащего сырья. Следует отметить, что химические изменения в обрабатываемом сырье, вызываемые ферментами, снижают как динамическую, так и усталостную прочность клеточных мембран сырья, что ускоряет их разрушение под действием ударных волн. Это приводит к падению диффузионного сопротивления обрабатываемого сырья и развитию поверхности контакта фаз. В результате ускорения диффузии ферментов внутрь обрабатываемого сырья и развития поверхности контакта фаз повышается равномерность обработки сырья и ускоряется переход протопектинов в пектины, что позволяет сократить продолжительность процесса ферментолиза-экстрагирования и всего технологического цикла, а также сокращается время воздействия ферментов на пектиновые вещества, что снижает их потери в результате деполимеризации.

После завершения процесса ферментолиза-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).

За счет сокращения ферментолиза растворимых пектиновых веществ целевой продукт содержит пектиновые вещества с увеличенной по сравнению с наиболее близким аналогом средней молекулярной массой.

Достижение технического результата подтверждается как опытным, так и аналитическим путем при расчете потерь и средней молекулярной массы пектиновых веществ по известной методике (Алтуньян М.К. Кинетика деструкции полисахарида в процессе получения пектина. Автореферат дис. к.т.н. – Краснодар: КПИ, 1988 – 18 с.). При этом сокращение потерь пектина составило в среднем 6-8%, а увеличение средней молекулярной массы в среднем 5-8% с совпадением данных, полученных опытным и аналитическим путем с погрешностью не более 9,8%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность технологического цикла и увеличить выход пектиновых веществ.

Формула изобретения

Способ производства пектина, предусматривающий обработку пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата, разделение фаз и выделение целевого продукта из жидкой фазы, отличающийся тем, что в процессе обработки пектинсодержащего сырья раствором ферментного препарата давление в реакционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения.