15 / 58
Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2017
15
в себестоимость готового пектина вносит не сырье, а дорогостоящий технологический процесс,
следовательно, двухступенчатый гидролиз нецелесообразен.
После гидролиза суспензию разделяют и промывают жмых небольшим количеством воды.
Пектинсодержащий раствор перед упариванием можно дополнительно очищать от крахмала, белковых,
красящих и ароматических веществ, способных повлиять на органолептическое восприятие пищевого
продукта, изготовленного с использованием этого пектина. Упаривание целесообразно проводить
максимально быстро до массовой доли пектина в растворе от 4 до 6% (в пересчете на пектат кальция)
при температуре 35±5°С. При меньшей концентрации потребуется больше спирта на осаждение пектина
из раствора, а при большей концентрации раствор будет слишком вязким. Из литературы известно, что
при осаждении на единицу объема пектинсодержащего раствора должно приходиться 3 объема спирта.
Это соотношение получило практическое подтверждение (осаждается более 99,5% пектина), однако
в большинстве случаев, будет достаточно соотношения 1:2,5. Образовавшийся осадок промывают
небольшим количеством спирта, отжимают и сушат.
С целью определения оптимальных режимов сушки была проведена серия экспериментов.
Из осажденного непосредственно перед сушкой пектина были отобраны 4 образца, которые сушили под
вакуумом (при температуре 50°С) при атмосферном давлении (40; 62 и 88°С) в течение 2 ч, при этом
средняя молекулярная масса высушенных образцов составила соответственно: 99,0; 98,0; 99,1 и 98,5 кДа,
следовательно, сушка не оказывает существенного влияния на этот показатель. При температуре
40 и 50°C пектин прилипал к стенам. При температуре выше 88°C возникнут сложности из-за
пожароопасного спирта. Из этого следует, что сушка под вакуумом нецелесообразна, а при атмосферном
давлении оптимальная температура сушки составляет от 65 до 75°С.
Кратко предлагаемую технологию можно представить следующим образом. Гидролиз яблочных
выжимок осуществляют 0,0125 н раствором соляной кислоты при соотношении массы нерастворимых
сухих веществ сырья к массе раствора кислоты от 1:20 до 1:28, температуре 99±1°C в течение 80–100 мин.
Затем разделяют суспензию и упаривают полученный раствор до достижения массовой доли пектина 4–6%,
осаждают пектин из раствора тремя объемами 96%-ого этилового спирта и сушат при температуре
70±5°С. Получают пектин с относительным выходом 70–75%, гелеобразующей способностью 200–260°SAG,
средней молекулярной массой 119–144 кДа и степенью этерификации более 60%, что соответствует
требованиям, предъявляемым к пищевой добавке Е440.
В свободном доступе отсутствует информация об актуальных промышленных технологиях
пектина. В большинстве источников не приводится выход получаемого пектина или показатели его
качества (либо показатели качества не соответствуют пищевой добавке Е440). В обнаруженных
источниках, из числа тех, где описывается получение пектина с гелеобразующей способностью более
150°SAG, относительный выход готового продукта составляет от 20 до 34%, что значительно ниже, чем
70–75% по предлагаемой технологии [14, 15].
Заключение
В настоящей работе показано, что пектин целесообразно получать из традиционного сырья
(яблок) по классической технологии, основанной на кислотном гидролизе протопектина
и последующем осаждением пектина из раствора спиртом с оптимальными технологическими
режимами, установленными нами. Выбранные режимы получения обеспечили увеличение выхода
целевого продукта с 20–34% до 70–75% при сохранении его высокого качества (гелеобразующая
способность более 200°SAG). В работе основное внимание было уделено оптимизации процесса
кислотного гидролиза, что позволило не только увеличить выход, но и в результате проведения
процесса с меньшим количеством жидкой фазы сократить расход кислоты на гидролиз и затраты
энергии на упаривание, что в итоге снизило себестоимость технологического процесса. На основании
проведенных исследований во ВНИИ пищевых добавок усовершенствована импортозамещающая
технология пектина из традиционного сырья – яблок, обеспечивающая получение готового продукта
соответствующего требованиям, предъявляемым к пищевой добавке Е440.
Подана заявка на изобретение (№2016147446 «Способ получения пищевой добавки – пектина
из яблок», приоритет 02.12.2016).
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека