10 / 58
Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2017
10
Введение
Пектин (пищевая добавка Е440) обладает защитным, диетическим и лечебно-профилактическим
действием, широко востребован в пищевой промышленности [1, 2] и используется в России согласно
Техническому регламенту Таможенного Союза 029/2012. Главным его свойством является
гелеобразующая способность. Основная часть пектина применяется при производстве кондитерских
изделий (мармеладов, начинок в виде желе, кондитерских изделий сбивного типа – зефира, пастилы),
меньшая часть – для колбас, майонезов, соусов, соков и йогуртов. Около 20% пектина используют
в фармацевтике и производстве косметики [3–5].
Пектин представляет собой получаемое из высших растений порошкообразное вещество от
светло-серого до светло-бежевого цвета, состоящее преимущественно из частично этерифицированной
метанолом полигалактуроновой кислоты и ее солей. Мировое производство пектина ежегодно
увеличивается и в настоящее время составляет более 40 000 т в год. В России пектин не производится,
а ввозится из-за рубежа. Согласно таможенной статистике, импорт пектина в Россию в 2013 г. составил
2 570 т, в 2014 г. – 3 110 т, а в 2016 г. достиг 4 500 т. Соотношение между высокоэтерифицироваными
и низкоэтерифицированными пектинами, поставляемыми на рынок, составляет 4:1 [6, 7].
Основами государственной политики РФ в области здорового питания населения на период
до 2020 года предусмотрено развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми
компонентами, продуктов детского питания и специализированных продуктов функционального
назначения (лечебных и профилактических). С учетом востребованности пектина на российском рынке
и актуальностью импортозамещения перед ВНИИ пищевых добавок была поставлена задача
разработать конкурентоспособную технологию получения высокоэтерифицированного пектина
из отечественного сырья. На первом этапе работы были проанализированы уже известные способы.
Установлено, что классическая технология заключается в следующем: кожуру цитрусовых или
яблочные выжимки от 3 до 12 ч экстрагируют подкисленной водой при рН 1,0–3,5 и температуре
от 50 до 90°С. Раствор пектина упаривают, очищают от красящих, ароматических и вкусовых веществ
и при необходимости подвергают деэтерификации. Из очищенного раствора пектин осаждают
органическими растворителями. После сушки и измельчения пектина проводят стандартизацию его
гелеобразующей способности до 150°SAG. Крупнейшие производители получают пектин
из традиционного сырья (преимущественно из цитрусовых, в меньшей степени из яблок). Другие виды
сырья плохо подходят для получения высокоэтерифицированного пектина, поэтому в качестве пищевой
добавки Е440 на рынке представлен только пектин из цитрусовых и яблок [4, 7].
В литературе встречаются данные о том, что для гидролиза/экстракции, содержащегося
в растительных тканях протопектина, вместо кислот можно использовать ферментные препараты или
кавитационную обработку, но из-за того, что чистых ферментных препаратов, способных селективно
отделять пектин от протопектина не разрушая при этом сам пектин, в настоящее время не существует,
а кавитация приводит к уменьшению молекулярной массы пектина, эти способы не нашли широкого
применения [7, 8].
Выделять пектин из раствора можно не только органическими растворителями, но и осаждением
солями металлов. Так в СССР для этих целей использовали хлорид алюминия с последующей
промывкой осадка подкисленным спиртом, но эта технология оказалась недостаточно эффективной [9].
Наиболее перспективным подходом является распылительная сушка пектинсодержащего раствора,
минуя этап выделения пектина. Однако этот способ сопряжен с целым рядом трудностей
(невозможность использования кислоты для гидролиза протопектина, более высокие требования
к качеству сырья и др.), требует использования баромембранных процессов, кроме того, отсутствуют
достоверные данные о его применении при промышленном производстве пектина [7, 8].
В Российской Федерации в последнее время появляется относительно много коммерческих
проектов по организации производства пектина из нетрадиционного сырья (корзинок подсолнечника,
топинамбура и др.), но дальше рекламы в средствах массовой информации и составления бизнес-плана
эти проекты не продвигаются.
При анализе имеющейся в свободном доступе литературы и патентов на русском, английском
и европейских языках не было обнаружено детального описания актуальных промышленных
технологий получения высокоэтерифицированного пектина. Исходя из этого и с учетом изложенных
Электронная Научная СельскоХозяйст енная Библиотека