Antoshka

Путь к Файлу: /ПД и Г / Технология пектина_ИОП / 10_Глава 6.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   17
Пользователь:   Antoshka
Добавлен:   28.10.2014
Размер:   294.5 КБ
СКАЧАТЬ

ГЛАВА  6

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

 

ПРОИЗВОДСТВО  ПЕКТИНА 

И  ПЕКТИНОПРОДУКТОВ  ИЗ  ЯБЛОЧНЫХ  ВЫЖИМОК

 

 

Важное место в увеличении выпуска пектиносодержащих пищевых изделий в России принадлежит яблочному пектину. Пектин из яблочных выжимок составляет 30 - 35% мирового объема пектиновых веществ и выпускается в США, Великобритании, Дании, Италии, Германии, Австрии, Болгарии, Польше и Венгрии.

В свежих яблоках протопектин преобладает перед растворимым пектином и составляет 52,3 – 97,0% общего количества [168]. Содержание пектина в яблоках невелико – всего 0,95±0,01%, в том числе нерастворимого – 0,80±0,01%, а растворимого 0,16±0,01% [150, 168]. При этом наибольшее количество пектиновых веществ сосредоточено в кожице и в семенных камерах.

Схематично строение яблока представлено на рис. 6.1 [235].

10_Глава 6

Соотношение объемов зоны эпидермиса (кожицы), паренхимы внешней (мякоти) и семенной камеры в зависимости от сорта яблока составляет примерно 25:56:19.

Внешняя паренхима (В) является структурной основной зоной плода и составляет более чем 80% к сухой массе (рис. 6.2).

10_Глава 6

Химический состав зон плода яблони различен, что подтверждают данные, приведенные в табл. 6.1 [235].

 

Таблица 6.1

Химический  состав  различных  зон  яблока,  мг/г

 

Зоны

Углеводный состав спирторастворимых веществ

Белок

Липиды

 

 

Rha

Ara

Xyl

Man

Gal

Glc

GalA

Общее

 

 

А

15

47

34

19

54

154

265

588

57

290

В

13

83

74

24

98

296

287

875

27

55

С

11

48

88

23

48

301

283

802

44

62

Д

13

32

135

28

27

344

253

832

55

38

 

Содержание пектиновых веществ распределяется по зонам следующим образом: А – 4,7 – 5,2% к массе сухих веществ; В – 1,8 – 1,9%; С и Д – 5,1 – 5,3%. При этом наибольшая доля протопектина содержится в кожице, а водорастворимого пектина – в мякоти [37]. Моносахаридный состав пектиновых полисахаридов различных зон яблока также отличается (табл. 6.2). При этом существенно отличается также фракционный состав пектиновых веществ.

Содержание пектиновых веществ в яблоках зависит также от сорта и района произрастания. Так, в 122 образцах яблок Белоруссии содержание пектина составило от 0,42% до 0,79%, в 129 – от 0,8 до 0,99%, в 104 – от 1,0 до 1,5%; в 13 – от 1,51 до 1,8% и в 1 – 2,52% [168].


 

Таблица 6.2

Моносахаридный  состав  пектиновых  полисахаридов

в  различных  зонах  плода  яблони  [235]

 

Фрак-

Зоны

Углеводный состав (mole %)

ция

пло-да

Rha

Ara

Xyl

Man

Gal

Glc

GalA

Степень

метокси-

лиров.

Общее

мг/г

Раство-

А

1,5

9,6

0,8

0,5

6,3

1,3

80,0

70

582

римый

В

1,8

22,7

1,0

0,2

11,1

0,4

62,8

71

722

пектин

С

1,9

5,9

0,6

следы

5,4

0,2

86,0

62

516

 

Д

2,4

7.4

1,3

1,0

5,8

1,3

80,8

65

428

Прото-

А

4,9

9,7

2,9

0,7

8,2

1,8

71,8

52

650

пектин

В

5,7

9,0

4,5

0,4

13,2

2,9

64,3

41

795

 

С

6,2

10,7

4,6

0,4

8,4

2,3

67,4

55

759

 

Д

7,1

8,4

4,2

0,8

7,3

1,9

70,3

49

692

 

В яблоках среднего Урала в 30 образцах содержание пектина составило до 1,0%, в 130 – до 1,3%, в 70 – до 1,9% [50]. Наибольшее количество пектина содержится в яблоках позднеспелых сортов.

При хранении яблок соотношение фракций пектиновых веществ изменяется. Общее содержание пектина, как правило, уменьшается. Так, в яблоках сорта Джонатан в начале хранения содержится 0,78%, сорта Голден Делишес – 0,80% пектиновых веществ, а в конце хранения остается 0,54 и 0,59% соответственно.

Для получения пектина применяют в основном выжимки среднеспелых и позднеспелых сортов яблок. Однако, установлено, что и раннеспелые сорта Кубани по содержанию пектиновых веществ в период их биологической зрелости (2,6 – 2,7%) вполне пригодны для получения из них пектина [77], хотя полученный пектин уступает по чистоте пектину из средне- и позднеспелых сортов (40,1% против 69,7%).

По степени метоксилирования, количеству свободных и связанных карбоксильных групп, молекулярной массе пектин ранее- и позднеспелых сортов яблок не различается.

В зависимости от физико-химических показателей яблочного вторичного сырья выжимок и типа получаемого пектина в каждом климатическом районе существуют особенности технологии их переработки.


 

6.1 Производство  яблочного  пектина на  Бендерском

заводе  (Молдова)

 

Основная технологическая схема, которая применялась на Бендерском пектиновом заводе, является в целом типовой для процессов получения яблочного пектина [133].

Сушеные яблочные выжимки перед процессом гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ промывают трижды водой температурой 30 - 35 °С. При получении пектина с низкой скоростью студнеобразования промывку ведут водой более высокой температуры (температура смеси 55 - 60 °С). Гидролиз-экстрагирование пектина осуществляют водным раствором азотной кислоты при рН 1,5 – 2,0 при температуре гидролизной смеси 70 - 80 °С, соотношении сырья и экстрагента 1:(10 - 12) в течение 3,0 – 3,5 ч в экстракторе периодического действия. По истечении времени процесса на прессах отделяют А-экстракт. Отпрессованные яблочные выжимки снова загружают в экстрактор, заливают водой температурой 45 - 50 °С в соотношении 1:(12 - 14). Повторное экстрагирование пектиновых веществ ведут в течение 1,5 - 2 ч, получая В-экстракт, который отделяют прессованием суспензии. Влажность отпрессованных выжимок должна быть не более 80%, остаточное содержание в них пектина – 0,8 – 1,0%. А-экстракт и В-экстракт смешивают и отстаивают 2 - 4 ч для отделения большей части механических примесей. Среднее содержание сухих веществ в экстракте 1,0 – 1,2%, в том числе пектиновых веществ 0,3 – 0,4%. Отстоявшийся экстракт сепарируют и фильтруют на кизельгуровом фильтре. Концентрирование экстракта проводят в двухкорпусных вакуум-выпарных установках непрерывного действия. Температура продукта в первом корпусе не должна превышать 70 - 75 °С, во втором – 45 °С. Содержание сухих веществ в концентрате составляет 6 - 7%, концентрация спиртоосаждаемых пектиновых веществ – 2,5 – 3,5%, рН концентрата 1,7 – 2,2. Дальнейшее концентрирование до большего содержания сухих веществ считается нецелесообразным, т.к. повышаются вязкость и кислотность экстракта. Полученный концентрат охлаждают до 25 °С, используя для этого пластинчатый теплообменник. Осаждение пектиновых веществ осуществляют этиловым техническим или ректификованным спиртом крепостью 90 - 95%. Объемное количество спирта на один объем пектинового концентрата составляет 3 части. Во избежание выпадения вместе с пектином минеральных примесей осаждение пектиновых веществ ведут при рН 1,7 – 1,9. Если значение рН концентрата выше, вводят спирт, подкисленный азотной кислотой. Получаемая пектиноспиртовая суспензия непрерывно поступает на разделение в центрифугу типа ОГШ-353К-09. После центрифугирования пектиновый коагулят с влажностью 70 - 75% непрерывно ссыпается в промыватель, в который непрерывно подается спирт с крепостью 70% об. в соотношении 1:8. Суспензия первой промывки поступает самотеком на разделение в центрифугу такого же типа. Сырой пектин снова ссыпается в промыватель, где осуществляется вторая промывка спиртом крепостью 90 - 95% об. в соотношении 1:8. Суспензия второй промывки также поступает в центрифугу для отделения пектина. Очищенный пектин подают на сушку.

Сушку осуществляют в барабанной вакуум-сушилке при 55 - 60°С, оборудованной устройствами для удаления конденсированного спирта без остановки процесса, улавливания паров спирта и пектиновой пыли. Продолжительность сушки 2 - 3 ч.

Сухой пектин измельчают, сушат и направляют на купажирование.

 

 

6.2 Производство  яблочного  пектина  в  Болгарии

(завод  «Пектин»  г. Перник)  [88, 138]

 

Сушеные яблочные выжимки промывают двадцатикратным количеством воды температурой 35 - 45 °С в две стадии. Промывку осуществляют в гидролизаторах. Гидролиз проводят в три ступени: I ступень – сернистой кислотой при рН 1,8 – 2,2, температуре 80 - 85 °С и продолжительности 2 - 3 ч; по окончании процесса гидролизат сливается; II ступень – водой при температуре 60 - 70 °С в течение 1,5 ч (экстракт тоже сливается); III ступень – водой при температуре 65 °С в течение 1,0 – 1,5 ч. По окончании III ступени гидролиза смесь разделяют на прессе «Büher». Гидролизат и экстракты соединяют, отстаивают в течение 2 - 6 ч, после чего декантируют. Экстракт содержит 0,8 – 1,2% сухих веществ, 0,25 – 0,35% пектиновых веществ, имеет рН 3,0 – 3,5. Фильтрование экстракта производится на намывных фильтрах типа «Seitz». Осветленный экстракт концентрируется в вакуум-испарителе типа «Luva» или в двухкорпусном вакуум-выпарном аппарате при температуре 45 - 50 °С до концентрации сухих веществ 6,5 – 8,5% и пектиновых веществ 2,5 – 3,5%. Пектин осаждают из концентрата этиловым спиртом (крепость 96% об.), соотношение реагентов 1:1. Коагулят с содержанием спирта 52 - 55% прессуют на прессе типа «Büher», трижды промывают спиртом в этом же прессе. Влажный пектин сушат в ротационной вакуумной сушилке при температуре 55 - 60 °С в течение 6 ч, затем измельчают на дробилке. Яблочный пектин вырабатывается трех сортов: высоко-, средне- и низкоэтерифицированный. Для понижения степени этерификации пектиновый концентрат обрабатывают азотной кислотой или ферментом пектинэстеразой.

 

 

6.3 Производство  яблочного  пектина  в  Югославии (фирма  «Единство»,  предприятие «Будимка»)

 

Яблочные выжимки, высушенные в ротационной сушилке, горячим воздухом, промывают водой в экстракторах. Гидролиз проводят сернистой кислотой при рН раствора 1,6 – 3,0, температуре 90 - 95 °С и продолжительности 1 ч. Гидролизная смесь разделяется на фильтре грубой очистки, затем фильтрат осветляют на центрифугах с большим числом оборотов и фильтрах непрерывного действия (типа «Seitz» или «Oliver»). Осветленный экстракт с содержанием пектина 0,5 – 1,5% концентрируют до содержания пектина 3 - 4% в две стадии: в тонкопленочном вакуум-аппарате фирмы «Единство» и затем в выпарном ротационном аппарате типа «Luva». Для осаждения пектина применяют подкисленный спирт, отделение осадка осуществляют с помощью гидравлического или вальцевого пресса (типа «Louiswill»). Пектин промывают сначала 50 - 70%-ным спиртом, затем 80 - 90%-ным спиртом и сушат в вакуумной сушилке до влажности 8%. Сухой продукт измельчают и стандартизируют. Для получения низкоэтерифицированного пектина производят дополнительную обработку осадка пектина после стадии осаждения: деэтерификацию осуществляют подкисленным спиртом, затем производят нейтрализацию щелочным спиртом. По такой схеме получают пектин трех типов – высоко-, средне- и низкоэтерифицированный.

 

 

6.4  Производство  пектинового  концентрата из  яблочных  выжимок

 

 

С целью организации комплексной переработки яблок и расширения ассортимента пектиносодержащих консервных изделий технология пектинового концентрата представляет наибольший интерес для повышения рентабельности перерабатывающих предприятий.

Существуют различные схемы получения пектинового концентрата с использованием в качестве экстрагента сернистой, молочной, винной, лимонной, ортофосфорной кислот или электроактивированной воды [129].

В качестве исходного сырья используют сушеные и свежеполученные яблочные выжимки.

Подготовка выжимок заключается в их дроблении до размера частиц 1,5 - 2 мм и промывании водой температурой 20 - 25 °С в течение 20 - 30 мин.

Гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ проводят при следующих параметрах: температура – 80 - 90 °С; рН = 2,8 – 3,2; соотношение расхода масс твердой и жидкой фаз 2,5 – 4,0; продолжительность процесса 1,0 – 1,5 ч.

По истечении указанного времени гидролизную смесь разделяют одним из известных способов. Пектиновый экстракт охлаждают, осветляют, фильтруют и направляют на концентрирование до содержания пектина 2,5 – 3,0% с последующим асептическим хранением.

На предприятиях, где отсутствуют условия для асептического хранения, экстракт обрабатывают в сульфитаторах. Хранение осуществляют в эмалированных емкостях. Гарантийный срок хранения – 6 месяцев.

Концентрат можно также консервировать в емкостях сорбиновой кислотой. Для этого при концентрировании экстракта при температуре 80 °С вносят сорбиновую кислоту в количестве до 0,1% по массе. Кислота вводится в виде раствора. Смешивание длится 10 - 15 мин, после чего концентрат охлаждают до температуры 20 °С и направляют на хранение в атмосфере углекислого или другого инертного газа.

Концентрат можно также консервировать горячим розливом в герметичную стеклянную тару.

Пектиновые концентраты, полученные по технологии НИИ «Биотехпереработка», являются исходным сырьем для производства пектиносодержащих пищевых продуктов и сухого пектина.

Для оценки разработанной технологии была проведена сравнительная характеристика качественных показателей экстрактов, полученных с применением электроактивированной воды, азотной кислоты и образцов жидкого пектина фирм «Будимка» (Югославия) и «Grill & Grossman» (Австрия) (табл. 6.3).

Из данных, приведенных в таблице, видно, что экстракт, полученный по разработанной Ассоциацией «Пектин» технологии, соответствует международным стандартам.

Наиболее близкие к образцам сравнения показатели имеет экстракт, полученный с использованием электроактивированной воды.

 

Таблица 6.3

Сравнительные  качественные  показатели  пектиновых  экстрактов

из  яблочных  выжимок

 

Показатели

Характеристика экстрактов

 

экстракт

по нашей технологии

экстракт

с НNO3

экстракт

фирмы

«Будимка»

экстракт

фирмы

«G.&G.»

(Австрия)

Студнеобразующая способность, °USA–SAG

 

Температура студнеобразования,  °С

 

рН экстракта

 

Показатель чистоты экстракта

ПВ/СВ

 

 

4,5

 

 

84

 

3,1

 

 

0,50

 

4,0

 

 

85

 

2,9

 

 

0,32

 

4,2

 

 

82

 

3,1

 

 

0,41

 

4,5

 

 

83

 

3,1

 

 

0,45

 

 

6.5 Получение  яблочно-пектиновой  пасты  из  выжимок

 

Технология производства яблочно-пектиновой пасты из яблочных выжимок разработана и внедрена на Бобруйском соко-морсовом заводе.

Яблочные выжимки после соковыжимного пресса подаются в реактор, куда поступает 5%-ный раствор сернистой кислоты. Полученную смесь нагревают до температуры 75 - 85 °С. Не прекращая перемешивания, выжимки выдерживают при этой температуре в зависимости от сорта яблок, из которых они получены, в течение 1 - 3 ч. После этого к сульфитированным выжимкам добавляют в соответствии с рецептурой горячую воду температурой 80 - 82 °С и, перемешивая, выдерживают выжимки дополнительно 0,5 - 1 ч. Затем в реактор через перфорированную трубу подают острый пар под давлением 0,15 – 0,2 МПа в течение 7 - 9 мин.

Размягченная и частично десульфитированная яблочная масса направляется на сдвоенную протирочную машину с ситами, имеющими отверстия диаметром 1,5 – 1,2 и 0,8 – 0,4 мм. При необходимости паста поступает на коллоидную мельницу для более тонкого измельчения целлюлозы, что одновременно повышает студнеобразующую способность пасты.

Яблочно-пектиновую пасту охлаждают и хранят с содержанием сернистого ангидрида 0,2% в течение 1 года.

Паста яблочно-пектиновая должна соответствовать следующим физико-химическим показателям:

· массовая доля сухих веществ, %, не менее  5 - 7

· массовая доля пектиновых веществ, %        0,8 – 0,9

· общая кислотность (в пересчете на яблочную кислоту, %     0,4 – 0,8

· массовая доля сернистой кислоты, в пересчете на сернистый ангидрид, %, не более          0,2

· студнеобразующая способность          способность

          студня выбираться

          из формы

 

6.6 Производство  пектина  из  выжимок дикорастущих сортов  яблок

 

Промышленное производство пектина из выжимок дикорастущих яблок не организовано из-за трудностей сбора и ограниченной сырьевой базы. Следует, однако, отметить, что по данным исследований пектин, выделенный из дикорастущих яблок, обладает высокими биологическими и студнеобразующими свойствами и является ценным продуктом для профилактического и диетического питания. Поэтому в районах произрастания дикорастущих яблок целесообразна организация производства из них пектина. Научно-исследовательским институтом виноградарства, овощеводства и цветоводства (Румыния) разработаны оптимальные технологические параметры извлечения пектиновых веществ из дикорастущих яблок: соотношение выжимок яблок и экстрагента – 1:10; температура процесса – 95 - 98 °С; значение рН среды – 1,8 – 2,0; продолжительность процесса гидролиза-экстрагирования – 1 ч. Остальные технологические операции осуществляются аналогично существующим схемам получения пектина из выжимок яблок культурных сортов.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ

 

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5.

 

6.

 

7.

 

8.

 

9.

 

10.

Как  распределяются  пектиновые  вещества  по  составным  частям  яблока?

Какие страны являются основными производителями яблочного пектина?

Как различается фракционный состав пектиновых веществ разных зон яблок?

Какие факторы влияют на содержание и качество пектиновых веществ яблок?

Каковы основные стадии технологии получения яблочного пектина на Бендерском заводе?

В чем особенность технологической схемы производства яблочного пектина в Болгарии и Югославии?

Какие основные типы яблочного пектина получают по технологии формы «Grill & Grossman»?

Каковы основные достоинства производства яблочного пектина по технологии Ассоциации «Пектин»?

Из каких технологических стадий состоит производство пектинового концентрата из яблочных выжимок?

В чем особенность технологии получения яблочно-пектиновой пасты из выжимок?

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика