Antoshka

Путь к Файлу: /ПД и Г / Технология пектина_ИОП / 15_Глава 10.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   9
Пользователь:   Antoshka
Добавлен:   28.10.2014
Размер:   148.5 КБ
СКАЧАТЬ

ГЛАВА  11

 

ПРОИЗВОДСТВО  ПЕКТИНА 

ИЗ  ДРУГИХ  ВИДОВ  РАСТИТЕЛЬНОГО  СЫРЬЯ

 

Одним из важнейших направлений увеличения объемов производства пектиносодержащих пищевых изделий является расширение сырьевой базы пектиносодержащего сырья за счет нетрадиционных источников и разработки новых способов получения пектинопродуктов из традиционного и нетрадиционного промышленного сырья. Поэтому актуальными являются исследования по разработке технологий получения пектина и пектинопродуктов из виноградных, айвовых выжимок, кормового арбуза, тыквы, коры хвойных деревьев, пока еще неиспользуемых или малоиспользуемых в этих целях.

Способы получения пектина из различного растительного сырья можно представить общей схемой (рис. 48).

Основное отличие способов состоит в виде применяемого экстрагента и технологических параметрах подготовки сырья к гидролизу-экстрагированию пектиновых веществ и проведение самого процесса получения пектина.

 

 

11.1. Получение  пектина  из  кормового  арбуза

 

Перспективным сырьем для производства пектина могут являться кормовые арбузы, содержащие 13 - 20% пектиновых веществ. Высоким содержанием пектинов объясняется вязкость мякоти и сока кормовых арбузов – их сок быстро застывает в студенистую массу. Наибольшая концентрация пектинов в плодах в момент технической зрелости.

Впервые технология получения пектина из кормового арбуза была разработана молдавскими исследователями Балтага С.В. и Арасимович В.В. [7]. Подготовка сырья заключалась в промывке арбузов проточной водой и удалении специальным устройством сердцевины. Затем плоды измельчали и направляли на гидролиз-экстрагирование.

Гидролиз-экстрагирование производили разбавленной соляной кислотой при рН 0,8 – 0,9, гидромодуле 1:30, температуре 70±2 °С, непрерывном перемешивании в течение 6 ч [7]. По истечении времени процесса гидролизную смесь разделяли. Полученный пектиновый экстракт нейтрализовали 25%-ным раствором аммиака до рН 4,5 – 4,7.


15_Глава 1015_Глава 10                                                                     

пектиносодержащее растительное

сырье

 
15_Глава 10     сушка    хранение     промывка

15_Глава 10
 

 


15_Глава 10гидролиз-экстрагирование             обеспектиненное растительное

15_Глава 1015_Глава 10сырье

 

неочищенный экстракт                    на корм скоту

15_Глава 10
 


15_Глава 10механическое сепарирование, осветление, фильтрация

 

15_Глава 1015_Глава 1015_Глава 10очищенный экстракт

 

концентрирование                           осаждение хлористым алюминием

15_Глава 10и гидроокисью аммония

15_Глава 10 


осаждение алифатическими            прессование, измельчение, промы-

спиртами                                          вание смесью спирта с кислотой

15_Глава 10 15_Глава 10
 


центрифугирование

15_Глава 10
 


15_Глава 10измельчение

 

полиметилполигалактуронат          —      первая форма пектина

15_Глава 10 15_Глава 10
 


двукратная промывка                     мягкая деэтерификация смесью

15_Глава 10спиртом                                            спирта с кислотой

15_Глава 10
 


центрифугирование, измельчение

15_Глава 10
 


забуферивание смесью спирта        промывка 94 - 96%-ным

и аммония                                        спиртом

15_Глава 10
15_Глава 10
 


промывка 70%-ным спиртом

15_Глава 10
 


забуферивание, центрифугиро-      забуферивание смесью спирта

вание, измельчение, сушка              и щелочи

15_Глава 10 15_Глава 10
 


измельчение, просеивание              сушка, измельчение, просеивание

15_Глава 10
 

 

 


Рис. 48  – Принципиальная схема производства пектина

из различного пектиносодержащего сырья


 

Осаждение пектина проводили 20%-ным раствором хлористого кальция. Пектиновый коагулят отпрессовывали, дробили, просеивали и направляли на очистку.

Очистку коагулята проводили в 4 фазы [7]: I и II фазы – этиловым спиртом с соляной кислотой и водой; III – этиловым спиртом с водой; IV – этиловым спиртом с аммиаком и водой.

Соотношение коагулята и смеси растворов для I, II, IV фаз – 1:5; для III – 1:4. Концентрация компонентов: соляная кислота – 10%; аммиак – 0,3%; этиловый спирт – 70% и 60%. Все процессы очистки проводили при комнатной температуре и непрерывном перемешивании.

Очищенный пектин сушили при температуре 40 - 45 °С в течение 2 ч до влажности 10 - 12%.

Выход пектина при таких параметрах составлял 12,8 % по массе сухого сырья.

Несмотря на многостадийность разработанной технологии и применение химически агрессивных сред, физико-химические показатели выделяемого пектина были достаточно высоки [7]. Так, например, прочность 1%-ного стандартного студня достигала 400 мм рт. ст. или 53,2 кПа.

Позже Голубевым В.Н. и его сотрудниками разработана новая технология получения пектина из кормового арбуза, основанная на использовании низкочастотной кавитации. Пектин, получаемый по данной технологии, имел невысокую студнеобразующую способность и низкую уронидную составляющую.

Результаты проведенных нами исследований кинетики основных процессов получения пектина из кормового арбуза с использованием различных гидролизующих агентов (соляная, серная, лимонная и винная кислоты) позволили усовершенствовать известные технологии получения арбузного пектина [135]. Гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ вели серной кислотой при температуре 65 °С в течение 1 ч. Мягкие режимы извлечения обусловили высокие качественные показатели. Выделение пектиновых веществ осуществляли этиловым спиртом. Прочность 0,5%-ного студня из полученного при таких параметрах пектина составляла 500 - 550 мм рт. ст., определяемого по методу Сосновского, или 66,5 – 73,2 кПа. Комплексообразующая способность – 385 мг Pb2+/г. Высокие значения студне- и комплексообразующей способности пектина из кормового арбуза обуславливают его уникальность. Это, в свою очередь, определяет кормовые арбузы как высокоперспективное сырье.

Для расширения ассортимента пектинопродуктов нами разработана технология получения из кормового арбуза пектинового экстракта [135]. В качестве гидролизующего агента используется лимонная кислота. Полученный пектиновый экстракт представляет собой однородную вязкую жидкость, имеющую вкус, запах и цвет, свойственные исходному сырью. Физико-химические показатели следующие: массовая доля сухих веществ – 1,7%, массовая доля спиртоосаждаемого пектина – 1 %, рН экстракта – 3,25, прочность 2%-ного стандартного студня – 600 мм рт. ст. (79,8 кПа), комплексообразующая способность – 182,5 мг Pb2+/г.

Приведенные показатели качества пектинового экстракта определяют области его применения, в частности, нами разработаны лечебно-профилактические напитки на основе пектинового экстракта из арбуза, имеющие высокую биологическую ценность.

 

 

11.2. Получение  пектина  и  пектинопродуктов  из  тыквы

 

Одним из всё еще мало исследованных сырьевых источников пектиновых веществ являются тыква и отходы при ее переработке. В России культивируется три основных вида тыквы: крупноплодная, мускатная и твердокорая. Ареал возделывания тыквы крупноплодной занимает почти всю южную и среднюю полосы России, поднимаясь до 60° северной широты. Мускатная и твердокорая более теплолюбивы и распространены в основном на юге страны и части государств Закавказья.

Нами проведены исследования семи районированных в Краснодарском крае сортов тыквы, принадлежащих к трем ботаническим видам: Старосельская, Мускатная, Мраморная, Витаминная, Прикубанская-1, Прикорневая-1 и Волжская серая-92 [59]. По общему содержанию пектиновых веществ отличается  раннеспелый сорт Прикорневая-1 (11,48%). Достаточно высокое содержание пектинов отмечено у сорта Мраморная (9,63%), наименьшее – у плодов сорта Прикубанская-1 (6,64%).

Физико-химические показатели полученных из изучаемых плодов тыквы пектиновых веществ соответствуют требованиям пищевой промышленности. Так, прочность 2%-ного стандартного студня составляет 500 - 550 мм рт. ст. или 66,5 – 73,2 кПа, комплексообразующая способность 320 - 600 мг Pb2+/г. Однако, учитывая высокую пищевую ценность плодов тыквы, богатых каротиноидами, витаминами К, Е и водорастворимых РР, В, особую актуальность приобретает переработка тыкв с получением пектинопродуктов. Нами разработана технология получения пектиносодержащих тыквенных напитка и пасты [59]. Массовая доля пектиновых веществ в напитке достигает 0,45 – 0,55%. Содержание b-каротина составляет 0,80 – 1,01 мг %, витамина С – 0,4 – 0,6 мг %, В1 – 0,01 – 0,02 мг %. Комплексообразующая способность разработанного напитка – 96 мг Pb2+/мл. Такие физико-химические показатели обусловливают возможность его применения в качестве лечебно-профилактического средства. Особенностью тыквенной пектиносодержащей пасты является высокое содержание пектиновых веществ – 1,3 – 1,8%.

Результаты проведенных экспериментальных и медико-биологических исследований дают основание для вывода о перспективности плодов тыквы как пектиносодержащего сырья.

 

 

11.3.  Получение  пектина  из  выжимок  винограда

 

Виноградные выжимки, являясь вторичным сырьем винодельческой отрасли пищевой промышленности, образуются в достаточном для организации производства пектина объеме.

Следует отметить, что в мировом производстве плодов наибольшая доля принадлежит винограду (70 млн т), затем следуют цитрусовые (55 млн т), бананы (40 млн т) и яблоки (36 млн т) [7].

Состав и выход выжимок зависит от способа переработки винограда, его сортовых особенностей и степени отжатия сока.

Выход выжимок при использовании прессов непрерывного действия составляет в среднем 13%, гидравлических 17 и винтовых 21%.

В выжимках содержится (в % от общей массы):

 

          кожицы     37 - 39;

          пульпы с размером частиц до 2.5´3 мм          30 - 32;

          семян         28 - 29;

          гребней с плодоножками     1,0 – 1,2;

          остатков лозы (палочек)      0,2 – 0,25.

 

          Исходная влажность выжимок зависит от качества последнего отжима и колеблется от 50 до 60%.

Пектиновые вещества винограда изучены мало. Литературные данные о структуре виноградного пектина достаточно противоречивы. Общее количество пектина в разных сортах винограда колеблется от 1,05 до 3,25%.

Одно из первых исследований пектиновых веществ винограда принадлежит О.Т. Хачидзе [12, 66]. Им изучено распределение пектиновых веществ в частях грозди и ягоды на примере двух технических сортов винограда: Ркацители и Саперави (табл. 24).

 

Таблица 24

Распределение  пектиновых  веществ  в  различных  частях 

грозди  и  ягоды, %  на  сухую массу  [7]

 

Сорт

Гребни

Кожица

ягод

Мякоть

Сок,

г/л

Семена

Ркацители

 

Саперави

 

3,9

 

2,9

4,4

 

3,5

0,5

 

0,4

1,41

 

1,38

1,9

 

2,0

 

Из таблицы видно, что наибольшее содержание пектиновых веществ наблюдается в кожице ягод. При этом соотношение протопектина и общего содержания пектиновых веществ (ПП/ПВ) составляет в среднем 56,1 – 62,5%. Таким образом, виноградные выжимки являются промышленно значимым сырьем для пектинового производства.

Гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ из виноградных выжимок осуществляют 0,37%-ным водным раствором соляной кислоты при рН среды 1,1; гидромодуле 1:5, температуре 70 °С в течение 4 ч. Виноградный пектин выделяют из экстракта осаждением этиловым спиртом с последующей спиртовой очисткой. Выход пектина в зависимости от условий выделения колеблется от 4,15% до 7,0% [12] Существенное влияние на физико-химические свойства виноградного пектина оказывают, как и на другие виды пектина, почвенно-климатические условия и зона возделывания. Так, например, чистота образцов пектина из сортов винограда, выращенных в Азербайджане, составляет 88,0 – 97,5%, в сортах из Крыма – 75,0 – 85,7%, в сортах из Молдавии – 48,0 – 80,1% [7]. Зольность виноградного пектина невысока и составляет в зависимости от района 0,7 – 1,6%, 2,5 – 4,6% и 2,2 – 5,6% соответственно.

Однако экстрагирование пектина соляной кислотой приводит к снижению выхода пектиновых веществ из виноградных выжимок. При гидролизе-экстрагировании пектина 0,5%-ной щавелевой кислотой выход его увеличивается на 0,9 – 1,1 пункта [34].

Сравнительная характеристика пектина из различных видов растений показала, что студнеобразующая способность хлопкового и виноградного пектинов выше, чем яблочного и мандаринового (табл. 25).

Таблица 25

Сравнительная  характеристика  разных  видов  пектина  [105]

 

Вид

пектина

Полигалакту-роновая

кислота,

%

Зольность,

%

Степень

этерифика-

ции,

%

Прочность

1%-ного

стандартного

студня, кПа

 

Виноградный

 

Хлопковый

 

Яблочный

 

Мандариновый

 

 

80,2

 

80,0

 

56,2

 

45,7

 

1,4

 

1,3

 

0,8

 

0,9

 

65,8

 

38,5

 

51,0

 

55,0

 

82,8

 

91,5

 

18,2

 

20,2

 

Из таблицы видно, что качественные показатели виноградного пектина соответствуют требованиям пищевой промышленности. Это дает основание считать виноградные выжимки перспективным пектиносодержащим сырьем.

 

 

11.4. Технология  пектина  из  коры  хвойных  пород  деревьев

 

Практически неограниченной базой для производства пектина может быть кора хвойных пород деревьев – вторичное сырье при переработке древесины [129, 177].

Среднее содержание пектиновых веществ в коре сосны, лиственницы и ели на высоте 1,3 м от уровня почвы составляло: в 193 образцах сосны – 4,0%; в 111 образцах лиственницы – 4,5%; в 10 образцах ели – 8,2%. Пектиновые вещества распределяются неравномерно по отдельным слоям коры. Максимальное количество пектина найдено во внутреннем слое коры – лубе, а минимальное – в корке. Так, в лубе сосны пектиновых веществ содержится 13,5%, а в корке – 3,0%. В лубе лиственницы и ели – 10,6 и 13,7% соответственно, а в корке – 3,2 и 5,6% [177]. Содержание пектина изменяется по высоте ствола, возрастая от корня к вершине. При этом минимальное количество пектиновых веществ в лубе, а максимальное – в корке.

Технология извлечения пектиновых веществ из коры сосны, лиственницы, ели состоит в следующем: механическая очистка коры от загрязнений; дробление до частиц размером 1 - 2 мм; удаление водорастворимых веществ при температуре 60 °С; обработка 96%-ным этиловым спиртом в течение 10 ч; экстрагирование пектина из коры 0,5%-ным водным раствором щавелевокислого аммония при 100 °С, соотношении сырья и экстрагента 1:30, осветление экстракта активированным углем; концентрирование экстракта в вакуум-выпарных аппаратах. Остальные операции осуществляют аналогично действующим технологическим схемам. Сосновый и лиственничный пектины близки между собой по физико-химическим показателям (табл. 26).

Таблица 26

Сравнительные  физико-химические  показатели  пектинов [177]

 

Показатели

Пектин

сосно-вый

лиственнич-ный

еловый

яблочный

Влажность, %

Зольность, %

Балластные вещества, %

Карбоксильные группы, %

        свободные

        метоксилированные

Степень метоксилирования, %

Содержание групп, %

        метоксильных

        ацетильных

Содержание пектина в исходном

образце, %

Молекулярная масса

Органолептические свойства

          цвет

 

          запах

          вкус

Выход от теоретически

возможного, %

10,8

0,6

10,8

 

8,7

8,0

47,8

 

5,5

0,2

 

63,9

11170

 

светло-

серый

 

 

 

61,8

9,2

0,8

10,5

 

6,9

9,6

61,1

 

6,7

0,3

 

60,6

10150

 

серый

 

без запаха

кисловатый

 

60,0

6,3

1,0

7,9

 

10,4

6,1

37,5

 

4,2

0,2

 

63,4

4582

 

светло-

серый

 

 

 

68,3

9,0

2,5

17,1

 

4,0

9,6

70,0

 

6,6

0,2

 

54,9

19630

 

светло-

желтый

 

 

 

 

Желирующая способность хвойного пектина ниже, чем яблочного. Поэтому хвойный пектин пригоден для производства на его основе мармеладных и консервных изделий. По органолептическим показателям сосновый и лиственничный пектин не уступают яблочному.

Таким образом, молодая кора деревьев, кора вершинок и сучьев может быть использована для получения пектиновых веществ. Это имеет существенное значение, так как отходы при переработке древесины в настоящее время практически не утилизируются.

 

 

11.5. Получение  пектина  из  выжимок  айвы

 

Одним из перспективных видов нетрадиционного сырья для производства пектина могут стать выжимки айвы.

Общее содержание пектиновых веществ в айве составляет в среднем 0,5 – 1,4% или в пересчете на сухую массу 2,6 – 8,6%. Содержание пектина в айве зависит от сорта. Так, в айве сорта Анжерская содержится 7,1% пектиновых веществ (в пересчете на сухую массу), Десертная – 2,6%, Изобильная Крымская – 3,8%, Крымская ранняя – 6,3%, Крымская ароматная – 4,2%, Лимонно-желтая – 6,7%, Мир – 7,2%, Мускатная – 4,7%, Отличница – 5,4%, Первенец – 6,6%, Португальская – 3,4%, Ренетная – 4,3%, Селена – 6,3%, Степная красавица – 6,1%, Успех – 8,6% пектиновых веществ.

Пектин получают из сырых и сушеных выжимок айвы. Выжимки сушат в неподвижном и кипящем слоях воздухом, нагретом до 80 °С. При этом деградация пектиновых веществ в неподвижном (плотном) слое больше. Поэтому предпочтительным способом является сушка в кипящем слое.

Перед извлечением пектина выжимки измельчают до размера частиц 2 - 3 мм и промывают водой в течение 0,5 ч.

Гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ ведут водным раствором соляной кислоты при соотношении сырья и экстрагента 1:4, рН 1,8 – 2,0, температуре 80 - 90 °С в течение 45 минут. Осаждение пектиновых веществ проводят 25%-ным хлористым алюминием при рН маточного раствора 4,1 – 4,2 с последующем очисткой. Очистку осуществляют в 6 фаз: I – 95%-ным спиртом; II, III, IV – 70%-ным спиртовым раствором с 5% концентрированной соляной кислоты; V, VI – 60%-ным спиртом.

Выход пектина при указанных параметрах к массе сырья составляет 0,78%. По студнеобразующей способности айвовый пектин (75 кПа) уступает яблочному (85 кПа), но значительно превосходит свекловичный (42 кПа) [169].

Сравнительные физико-химические показатели айвового, яблочного и свекловичного пектинов приведены в табл. 27.


Таблица 27

Сравнительные  физико-химические  показатели  пектинов

 

Показатели

Пектин

айвовый

яблочный

свекловичный

Влажность, %

Зольность, %

Содержание пектина по пектату

кальция, %

Содержание метоксильных групп, %

Содержание ацетильных групп, %

рН 1 %-ного раствора

Прочность стандартного студня, кПа

 

9,1

2,0

 

66,6

11,9

0,7

3,0

75

12,1

0,7

 

70,0

7,4

0,5

2,9

85

12,5

0,9

 

72,0

3,9

1,2

3,1

42

 

 

11.6. Производство  пюреобразных  пектиносодержащих

продуктов

 

Согласно классификации пектиносодержащего сырья нетрадиционным источником для промышленного получения пектина могут быть, кроме уже рассмотренных, также алыча, слива, черная смородина, персики, абрикосы, инжир, фейхоа, брусничные ягоды.

Перспективной в этом отношении является алыча. В пересчете на сухую массу содержание пектина в сорте Ранняя консервная и в среднеспелых сортах: Василевская щедрая и Студенческая – 0,9%, Десертная, Риони – 0,8%, Лыхны – 0,7%, Комета – 0,6%, Жемчужная – 1,1%; в позднеспелых сортах Аштаракская – 1,4%.

Высоким содержанием пектиновых веществ отличаются сливы. Содержание их в сорте Анна Шпет – 0,81%, Венгерка Итальянская – 1,04%, Венгерка обыкновенная – 1Э17 %, Зеленая плотная – 1.11 %, Кирк – 0.79 %, Ниагара – 1.05%, Обильная – 0,78%, Ренклод Альтана – 1,12%, Эдинбургская – 0,98%, Фантазия – 0,61%.

Содержание пектиновых веществ в абрикосах составляет 0,42 – 1,30%. При этом наибольшая концентрация пектиновых веществ содержится в абрикосах сорта Краснощекий – 1,02%, Мелитопольский ранний – 0,85%, Мелитопольский поздний – 1,30%.

Богата пектиновыми веществами и черная смородина. Содержание пектина составляет 0,5 – 1,7%.

При производстве пюре из этих видов сырья под действием кислотности самого плода и температуры процесса происходит гидролитическое расщепление протопектина. Содержание пектиновых веществ составляет в пюре из черной смородины – 0,8 – 1,6%, из брусники – 0,37 – 0,70%, черники – 0,45 – 0,90%, голубики – 0,1 – 0,4%, ткемали – 0,9 – 1,7%, яблок – 0,7 – 1,0%, плодов фейхоа – 0,9 – 2,4%, персиков – 0,5 – 0,9% [47]. Практически все плодово-ягодные полуфабрикаты имеют высокую студнеобразующую способность и могут быть использованы благодаря наличию других биологически активных веществ (углеводы, витамины, аминокислоты, микро- и макроэлементы и др.), при производстве пищевых изделий для организации детской пектинопрофилактики.

 

 

11.7. Получение  пектина  из  других  видов  растительного

сырья

 

Учеными многих стран ведутся исследования, целью которых является расширение сырьевой базы производства пектина и ассортимента пектинопродуктов. Установлено [186, 192, 194, 211, 234, 241, 252, 253], что промышленными источниками пектиновых веществ могут служить тропические плоды, такие как гуава, папайя, манго, а также плодовая мякоть тунга.

В Индии широко распространено производство манго, и выжимки из этих плодов могут стать хорошей сырьевой базой [234, 252, 253]. Следует отметить, что выжимки составляют 20 - 25% массы манго. Выход пектина при переработке выжимок по традиционной технологии составляет 13%. Состав пектина и его физико-химические показатели близки к яблочному.

Увеличение температуры гидролиза-экстрагирования до 98- 100°С и проведение процесса при рН 3,2 в течение 1 ч приводит к двукратному увеличению выхода пектина – до 15 - 18%. При этом 0,5%-ный студень на манговом пектине отличается высокими прочностными характеристиками и образуется в течение 10 мин [252].

Бананы, папайя, гуава в консервной промышленности тропических стран составляют до 80 - 90% от общего количества плодового сырья. Ежегодно в процессе переработки их образуются десятки тысяч тонн отходов.

Высокое содержание биологически активных веществ в кожуре бананов (18% сухих веществ, в том числе пектиновые вещества – 0,58%) позволяет получить из них пектиносодержащий порошок.

Папайя также является перспективным сырьем для пектинового производства [186]. Технология получения пектина из плодов папайи имеет свои особенности. Для извлечения пектиновых веществ используют зеленые плоды папайи, которые после измельчения направляют на промывку. Пектиновые вещества извлекают двух- трехкратным экстрагированием разбавленной соляной кислотой при 100 °С. Продолжительность каждой ступени экстрагирования – 0,5 ч. Остальные операции осуществляются аналогично другим способам получения пектина. Выход пектина из плодов папайи составляет 10 - 11%. По качественным характеристикам он приближается к цитрусовому.

При исследовании факторов, влияющих на выход и качество пектина из плодов гуавы, установлено [241], что лучшие качественные показатели пектиновых веществ достигнуты при гидролизе лимонной кислотой. Извлечение пектина ведут при концентрации кислоты - 0,75%, соотношении расхода масс q = 2, температуре процесса 90 - 95°С в течение 1 ч. Выход целевого продукта при таких параметрах составляет 11%. Содержание чистого пектина в порошке – 61 - 62%. Степень этерификации 54 - 56%. Пектин отличается относительно низкой студнеобразующей способностью.

При производстве масла из тунга перерабатывают только ядро. При этом сочная плодовая оболочка (более 80%) является неиспользуемым отходом.

Мякоть плода тунга содержит около 19% пектина в пересчете на сухую массу. Физико-химические показатели выделенных пектиновых веществ подтверждают возможность использования мякоти плодов тунга в качестве сырья для их получения. По студнеобразующей способности пектин из плодов мякоти тунга не уступает яблочному пектину [156]. К сожалению, автор не приводит данных о токсичности полученного продукта.

Другим перспективным пектиносодержащим сырьем могут быть отходы консервной промышленности. Так, ежегодно в нашей стране перерабатывается в среднем около 40 тыс. т капусты и моркови, 30 тыс. т свеклы, 100 тыс. т кабачков и т.д. Содержание пектиновых веществ в отходах капусты достигает 0,4 – 0,6%, моркови – 6,6 – 8,1%, свеклы – 0,60 – 0,91%, кабачков – 0,30 – 0,47%.

Отходы капусты моют и прессуют с выделением жидкой фазы и жома. Жом сушат до влажности 7,5 – 8,3% и подвергают влаготепловой обработке острым водяным паром в течение 15 - 20 мин с одновременным впрыскиванием воды температурой 70 - 75 °С при соотношении расхода масс жом : вода : пар – 1 : 3,75 – 4,0 : 0,25 – 0,30 до получения кашеобразной массы. Экстрагирование пектиновых веществ ведут смесью равных объемов растворов 0,1%-ной щавелевой и 0,2%-ной соляной кислот при соотношении расхода фаз q = 1 : 7 - 8, температуре 105 - 110 °С в течение 30 - 35 мин. По качественным характеристикам пектин, получаемый из отходов капусты, соответствует требованиям кондитерской промышленности. Хорошими студнеобразующими свойствами обладает также пектин из отходов моркови. Прочность 2%-ного стандартного студня достигает 45 - 52 кПа. При этом выход составляет 10,1 – 12,2% массы сухих веществ. Пектин из отходов кабачков, огурцов, свеклы не может быть использован в кондитерской промышленности из-за низкой степени этерификации, что обусловливает его применение при производстве пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения.

Перспективным промышленным сырьем для получения пектина являются морские травы (зостера морская, зостера азиатская и филлоспадикс), содержащие до 20% и выше пектиновых веществ. Пектин, получаемый из этого сырья и названный зостерином, имеет очень низкую степень этерификации (менее 10%), что определяет его высокую комплексообразующую способность. Это, в свою очередь, обуславливает его высокую пищевую ценность как профилактического средства. Технология получения пектина из морских трав принципиально не отличается от традиционной технологии получения других пектинов [48].

В Японии разработан способ получения пектина из свежих или высушенных водяных гиацинтов [95]. Экстрагирование пектина ведут водой, оксалатом аммония и гексаметафосфатом натрия, неорганическими кислотами и щелочами. При этом содержание пектина в листьях водяных гиацинтов достигает 25%, в стеблях – 39%, корнях – 11%. По качественным характеристикам получаемый пектин не уступает его товарным видам.

Разработан способ выделения пектиновых веществ из отходов выкармливания шелкопряда – веток шелковицы. Содержание пектиновых веществ в них достигает 47%. Оптимальными условиями для получения пектина из ветвей шелковицы является замораживание растительного сырья при температуре минут 20 °С в водном растворе соляной кислоты с рН 1,2 в течение 0,5 ч. После дефростации сырья проводят экстрагирование пектиновых веществ водой при 90 °С в течение 1 ч. Качественные характеристики данного пектина, к сожалению, не приводятся.

Не менее перспективным является переработка отходов льна. Исследования показали [32], что в одревесневевшей части клеточных стенок стеблей содержатся до 10% (на массу сухих веществ) метилированного пектина и 5% гомогалактуронана, а во флоэме – до 10% пектина с пониженным содержанием арабинозы и повышенным галактозы, глюкозы, рамнозы. Технология извлечения пектина из отходов льна не отличается существенно от известных технологий. Выход пектина достигает до 10 - 14%. Студнеобразующая способность выделенного пектина составляет 500 - 590 мм рт. ст. (по методу Сосновского) или 66,5 – 78,5 кПа. Комплексообразующая способность пектина из отходов льна – 212 мг Pb2+/г. Качественные характеристики этого пектина определяют возможность комплексной переработки льна и утилизации побочных продуктов производства льняных тканей.

Другим альтернативным источником пектиносодержащего сырья являются отходы эфиромасличной промышленности.

Так, исследования облепихового шрота показали, что по составу и функциональным свойствам пектиновые вещества шрота сопоставимы с пектинами, выделяемыми из другого растительного сырья. Достаточно высокие качественные характеристики имеет также пектин, полученный из отходов промышленной переработки элеутерококка.

Разработаны способы извлечения пектина из шиповника, шалфея мускатного, лепестков розы, плодов рябины [102, 103], амаранта.

Основные физико-химические характеристики пектинов из отходов переработки шалфея мускатного и лепестков роз приведены в табл. 28.

Таблица 28

Физико-химические  показатели  пектинов

 

Показатели

Пектин

 

шалфей мускатный

лепестки роз

Выход, %

Содержание свободных карбоксильных

групп, %

Содержание этерифицированных

карбоксильных групп, %

Степень этерификации, %

Содержание метоксильных групп, %

Молекулярная масса, Да

2,5

 

16,9

 

4,5

20,0

3,1

28540

2,5

 

15,0

 

6,8

28,0

4,0

254000

 

Наличие пектиновых веществ в эфиромасличных и лекарственных растениях дают основание для разработки на их основе пектинопродуктов для нужд медицины, фармации и пищевой промышленности.

Известен способ получения пектина из табачных отходов [32]. Извлечение пектиновых веществ осуществляют серной кислотой. Полученный пектиновый экстракт концентрируют в 4.5...5 раз и промывают водным раствором азотной кислоты с рН 2.5. По окончании промывки концентрат осветляют активированным углем в концентрации около 0,04%.

Пектин из табачных отходов является низкоэтерифицированным. Содержание метоксильной составляющей является низким, что подтверждается невысокой студнеобразующей способностью. При этом цвет студня темный, сохраняется табачный запах и посторонний привкус. Поэтому табачный пектин может быть использован для производства продукции, альтернативной курению, например, таблеток с пектатом никотина [79].

Обобщение результатов научных исследований и уже освоенных технологических решений позволяет сделать вывод, что в мире имеется более чем достаточная сырьевая база для увеличения объемов производства студнеобразующего и комплексообразующего пектинов из различного растительного сырья. Для организации высокорентабельного промышленного получения пектина необходимо продолжать совершенствование технологических схем и их аппаратурного оформления на основе научных исследований в области химии пектина, а также кинетики и механизма процессов гидролиза-экстрагирования и очистки пектина.

Авторы выражают надежду, что материалы, изложенные в монографии, будут полезными при решении этих задач.

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