Спосіб виробництва пектину
Власники патенту UA 2262865:
Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до отримання пектину із заданим ступенем етерифікації. Спосіб передбачає те, що рослинну сировину обробляють при температурі 60-70°З композицією мікробних ферментів, що включає пектинліазу, геміцелюлазу, амілазу, а також целюлазу з активністю 2000-7600 од/г та протеазу з активністю 70-28. У цьому сумарна доза мікробних ферментів становить 0,05-0,1% до масі сировини. Далі здійснюють фільтрацію та концентрування до вмісту пектину 3-8%, після чого отриманий концентрат обробляють протягом 0,25-2 годин препаратом пектинестерази з активністю 70-280 од/г для отримання пектину зі ступенем етерифікації від 20 до 68%. Після чого проводять його подальше сушіння до отримання порошкоподібного препарату. В якості рослинної сировини можна використовувати наземну частину амаранту в подрібненому сухому вигляді або сухі яблучні вичавки. Спосіб дозволяє збільшити вихід пектину та отримати препарат із заданим ступенем етерифікації. 2 з.п. ф-ли.
Даний винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до отримання пектину із заданим ступенем етерифікації, що використовується при виробництві кондитерських, молочних продуктів та напоїв, а також профілактичних радіопротекторних та детоксичних засобів харчування.
Відомий спосіб отримання харчової добавки (1), що полягає в тому, що сировину обробляють ферментними препаратами мікробного походження, гідролізують полісахариди та білки сировини.
Даний спосіб дозволяє отримати харчову добавку, що містить в основному волокна целюлози та високоетерифіковані пектини, що мають низьку радіопротекторну здатність, що не дозволяє використовувати їх у медичній промисловості.Крім того, використання такого пектину у складі добавки обмежує його застосування в харчовій промисловості, зокрема в молочній та м'ясній промисловості, де необхідне використання низькоетерифікованих форм пектину. Низька розчинність у воді такої харчової добавки також обмежує її застосування у харчовій промисловості, зокрема у виробництві напоїв.
Відомий спосіб отримання харчової добавки, що включає волокна целюлози та пектин, з відходів рослинної сировини (2). У відомому способі деетерифікація пектину здійснюється з використанням хімічного реагенту насиченого розчину вапна. Це зумовлює необхідність неодноразового промивання напівпродукту дистильованою водою та призводить до трудомісткості процесу.
Більш того, використання жорстких лужних реагентів призводить до забруднення стічних вод і робить спосіб недоцільним з погляду екології виробництва.
Особливо важливим є той факт, що використання хімічних реагентів не дозволяє отримати продукти із заданим ступенем етерифікації, необхідні для використання у різних галузях харчової промисловості та медицини.
Найбільш близьким способом виробництва пектинового препарату до запропонованого способу є спосіб виробництва пектинового препарату з рослинної сировини, що включає попереднє набухання сировини та ферментативну обробку мікробними ферментами з подальшою фільтрацією, концентрованим екстракту та сушінням концентрату (3) - прототип.
При цьому використовують ферментні препарати, до складу яких входять пектинліаза, пектинестераза, геміцелюлаза та амілаза у широкому діапазоні активності. Дія зазначеного комплексу ферментів забезпечує гідроліз полісахаридів сировини, включаючи пектин та деяке збільшення виходу пектину.в екстракт.
Однак, дія нетермостабільних ферментних препаратів в оптимальних для них режимах температури 34-40°С не забезпечує повноту екстракції пектину. Згідно з традиційною технологією для досягнення максимальної екстракції потрібна вища температура: 60-70°С.
Відсутність протеази та целюлази в композиції ферментів за прототипом призводить до неповного виходу пектину в екстракт.
Крім того, особливо важливо, такий спосіб не дозволяє отримати продукт із заданим показником ступеня етерифікації (СЕ) пектину, що обмежує його застосування для отримання різних харчових продуктів, а також в медицині.
В останні роки до показника СЕ пектину висуваються особливі вимоги. Наприклад, у кондитерській промисловості при виробництві желейних виробів (мармелад, пастила, зефір) потрібно пектин повільної садки зі СЕ на рівні 62-64%. У молочній промисловості, при виробництві йогуртів, десертів, сметани СЕ пектинів, що застосовуються, повинна бути в межах 60%, що пов'язано зі вступом пектинів в реакцію з кальцієм і казеїном молока.
У м'ясній промисловості доцільно використання низькоетерифікованих пектинів ( 0 SAG - 150±5
• Обсімність ДЕЯ - 5·10 1
Збільшення виходу пектину проти прототипом (3) становить 5-10%.
СЕ отриманого яблучного пектину відповідає вимогам кондитерського виробництва (виробництво мармеладу, зефіру, пастили).
1 кг сухої сировини - подрібненої наземної частини амаранту промивають 8-10-кратним об'ємом пом'якшеної води, підготовленої також, як у прикладі 1.
Заливають сировину 5 л такої води, додають ферментні препарати в кількості 0,1% до маси сировини у вигляді водного розчину. Каталітична активність композиції ферментів становить, од/г:
• кисла протеаза – 140
Суміш сировини з водою доводять до температури 60-70°З при періодичному перемішуванні піддають дії ферментів протягом 2 годин.
Після цього суміш фільтрують через металеву сітку з тканинним фільтром під вакуумом.
Отриманий екстракт очищають і освітлюють методом мікрофільтрації, потім концентрують методом ультрафільтрації в 5-10 разів, до вмісту пектину в екстракті 3-8%.
Концентрат пектину піддають деетерифікації, обробляючи його препаратом високоочищеної пектинетерази з активністю 280 од/г у дозі 0,05 г/г пектину. Температура процесу - 40-45 ° С, рН, природний для концентрату - 2,8-3,6. Тривалість процесу – 2 години.
Сушіння деетерифікованого концентру пектину проводять методом розпилення в сушарці з температурою на вході 128-132°З на виході 60-65°С. Отримують порошкоподібний амарантовий пектиновий препарат з наступними ваговими показниками, %
• Зміст пектину – 70-75
• Вміст вологи – 8-12
• Вміст домішок, у тому числі волокон - інше
Якісні властивості одержаного пектину характеризуються такими показниками:
• Ступінь етерифікації, % - 20
• Желююча здатність, 0 SAG - 100±5
• Обсімененість, ДЕЯ - 15·10 1
Зміст пектину визначають стандартним способом, за ТУ 1096327-91 (1991). Метод заснований на осадженні пектину етанолом з подальшим висушуванням осаду до постійної ваги.
Якісні показники пектинів визначають відповідно до ГОСТ-29186-91. Збільшення виходу пектину проти прототипом (3) становить 10-15%. СЕ пектину з амаранту відповідає вимогам м'ясної та молочної промисловості, де він використовується як структуроутворювач та вологозв'язуючий.агент, а також у профілактичних та лікувальних продуктах харчування.
1 кг сухих цитрусових альбедо (апельсинове, лимонне) промивають 6-12-кратним об'ємом пом'якшеної води, підготовленої, як у прикладі 1.
Заливають сировину 6 л такої води, додають ферментні препарати в кількості 0,075% до ваги сировини у вигляді водного розчину. Каталітична активність композиції ферментів становить, од/г:
• кисла протеаза – 280
Суміш сировини з водою доводять до температури 60-70°З при періодичному перемішуванні піддають дії ферментів протягом 1,6 години.
Після цього суміш фільтрують через металеву сітку з тканинним фільтром під вакуумом.
Отриманий екстракт очищають та освітлюють методом мікрофільтрації, потім очищають та концентрують методом ультрафільтрації в 5-10 разів до вмісту пектину в концентраті 3-8%.
Концентрат пектину піддають деетерифікації, обробляючи його пектинестеразою з активністю 70 од/г у дозі 0,2 г/г пектину в концентраті. Температура процесу - 40-45 ° С, рН-2,8.
Сушіння деетерифікованого концентрату пектину проводять методом розпилення в сушарці з температурою на вході 128-132°З на виході 60-65°С.
Отримують порошкоподібний цитрусовий пектиновий препарат з наступними ваговими показниками, %:
• Зміст пектину - 80
• Вміст вологи – 8-12
• вміст домішок, в т.ч. волокон – інше.
Якісні властивості цитрусового пектину характеризуються такими показниками:
• Ступінь етерифікації, % - 62
• Здатність до здатності, ° SAG 145±5
• Обсімененість, ДЕЯ - 10·10 1
Збільшення виходу пектину проти прототипом (3) становить 5-7%. СЕ цитрусового пектину відповідає вимогам кондитерського виробництва(желейні продукти повільного саду), а також виробництва напоїв.
Використання запропонованого технологічного рішення дозволяє збільшити вихід пектину та отримати препарат із заданим ступенем етерифікації, що дозволяє використовувати його у конкретних харчових виробництвах: кондитерському, молочному, м'ясному, а також у виробництві напоїв та профілактичних продуктів харчування.
1. Авторське свідоцтво СРСР №1324628, кл. А 23 L 1/06, 1985.
1. Спосіб виробництва пектинового препарату, що характеризується тим, що рослинну сировину обробляють при температурі 60-70°З композицією мікробних ферментів, що включає пектинліазу, геміцелюлазу, амілазу, а також целюлазу з активністю 2000-7600 ед2/г0 проте од/г, при цьому сумарна доза мікробних ферментів становить 0,05-0,1% до маси сировини, далі здійснюють фільтрацію та концентрування до вмісту пектину 3-8%, після чого отриманий концентрат обробляють протягом 0,25-2 год препаратом пектинестерази з активністю 70-280 од/г для отримання пектину зі ступенем етерифікації 20-68% з подальшим його сушінням до отримання порошкоподібного препарату.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як рослинна сировина використовують наземну частину амаранту в подрібненому сухому вигляді.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як рослинна сировина використовують сухі вичавки.