Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Раздел 13. Производство и применение пектина

Читайте также:
  1. E)3 раздела, 24 главы; 405 статей.
  2. I РАЗДЕЛ
  3. I Раздел.
  4. I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
  5. II Раздел.
  6. II раздел. Задания этого раздела выполняются студентами самостоятельно письменно или устно (в записи на электронном носителе).
  7. II раздел. Задания этого раздела выполняются студентами самостоятельно письменно или устно (в записи на электронном носителе).
  8. III Раздел.
  9. III.Приставы, осуществляющие дознание по уголовным делам и производство по административнымправонарушениям (по преступлениям и правонарушениям против интересов правосудия)
  10. IV Основной вид деятельности (процесс производства) 32. Состав и классификация затрат на производство.

 

Пектиновые вещества имеют довольно сложное строение и состав. Это высокомолекулярные соединения, относящиеся к группе кислых полисахаридов. Основной частью молекулы пектина являются полигалактуроновая кислота (ПГК), соединенная с остатками нейтральных сахаров. Карбоксильные группы ПГК часто этерифицированы метиловым спиртом, либо замещены ионами металлов, среди которых преобладают Ca, Mg и их соли.

В растениях пектиновые вещества содержатся в виде нерастворимого протопектина первичных клеточных стенок и межклеточного вещества (срединных пластинок), а также в виде растворимого пектина клеточного сока.

Содержание пектина в различных растительных продуктах отличается, например (в %): в яблоках – 1,5-3,5; в лимонах – 2,5-4; в апельсинах – 3,5-12,4; в сахарной свекле – 4,8-7,8; в корзинках подсолнечника – 2,8-4,1 и т.д. Во всех перечисленных и других видах растений пектиновые вещества неодинаковы по строению и свойствам.

 


Наиболее ценным сырьем для получения пектина являются яблочные выжимки, содержащие в зависимости от сорта яблок, от 2.5% до 12% пектиновых веществ (18) с учетом среднего выхода яблочных выжимок (около 14% на сухую массу), ежегодный объем их наработки составляет около 200 тыс. т., что соответствует ожидаемому производству пектина на уровне 20 тыс. т. (18).

Яблочный пектин представляет собой смесь нейтральных и кислых сахаров в соотношении 1,0:1,5. Нейтральный полиглюкан, а кислый – пектовая кислота

Пектин представляет для нас особый интерес как вещество, способное образовывать нерастворимые комплексы с соединениями поливалентных металлов, способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радиоактивных веществ. Установлено, что 1 г. пектина способен связывать от 160 до 420 мг стронция. В пищевой промышленности пектин применяют так же для выпечки нечерствеющих сортов хлеба. Пектин является хорошим клеящим средством при шлихтовке в текстильной и полиграфической промышленности. Пектиновые вещества успешно применяют в медицине при лечении различного рода желудочных заболеваний. В Германии разработан продукт диетического и профилактического действия: бутербродная масса из свежих фруктов и концентрированных фруктовых соков, которая удовлетворяет потребности человека в витаминах, аминокислотах и пектине. В последнее время яблочный пектин и полуфабрикаты на его основе находят свое применение в молочной промышленности.

В нашей стране промышленным сырьем для получения являются яблочные отжимы и свекловичный жом.

Технологический процесс производства пектина из плодово-ягодного сырья сводится в общих чертах к предобработке (удаление сахаров), гидролизу – экстрагированию пектиновых веществ и отделению экстракта, его последующему осветлению, очистке и концентрированию, осаждению пектинового коагулята, его очистке и высушиванию. На различных стадиях процесса применяют сильные кислоты, сильные и слабые основания, ферментные препараты, соли поливалентных металлов, этиловый спирт и другие соединения.

Процесс экстрагирования пектиновых веществ состоит из двух стадий: гидролиза протопектина и молекулярной диффузии растворимого пектина из сырья в экстрагент.

В настоящее время экстрагирование пектиновых веществ, в основном, проводят кислотным способом, при котором гидролиз протопектина протекает в присутствии минеральных кислот и высокой температуре, при этом используют различные кислоты – соляную, азотную, лимонную, уксусную и другие. Однако, применение концентрированных минеральных кислот для гидролиза протопектина не только существенно усложняет технологическую схему производства, но и приводит к непригодности растительного сырья после извлечения пектина для пищевых продуктов и затрудняет его использование для кормовых целей, а также вызывает загрязнение окружающей среды и ухудшает экологическую обстановку. Боле перспективным направлением является использование энзиматического гидролиза растительного сырья с целью получения конечных продуктов более высокого качества. Использование ферментных препаратов даёт возможность вести процесс в мягких условиях (t 40-45°C, pH 4.5-5.0), упрощает аппаратурное оформление, при этом не требуется специальных приборов, улучшаются условия труда и создаются предпосылки для ведения экологически чистого процесса.

Разработан ряд способов получения пектина с использованием ферментных препаратов:

· получение пектина из замороженных яблок, айвы, груши с последующей дефростацией горячей водой и применением ферментативного гидролиза препаратами целлюлозолитического комплекса с последующей экстракцией пектина сернистым ангидридом в более мягких условиях. При этом выход яблочного пектина увеличивается в 1,5-2,0 раза по сравнению с существующим способом;

· получения пектина из отходов чайного производства (черешки, волоски, чаинки, экстракционный жом) с использованием композиции ферментных препаратов ксилоглюканофоетидина и целлобиозы. Способ испытан в НПО «Чайпром» в Грузии (10)

· получение пектина из яблочных выжимок с использование ферментов микроорганизма Trichoderma longibrachiatum. Яблочную выжимку разбавляют водой в соотношении 1:1, затем обрабатывают ферментами микроорганизма при температуре 26°C в течение 2 суток при глубинном культивировании, отделяют культуральную жидкость, экстрагируют твердую фазу водой в противотоке и осаждают пектин из культуральной жидкости и экстракта этиловым спиртом.

В пищевой промышленности в настоящее время применяется несколько типов ферментных препаратов – протеолитические, воздействующие на белок; пектолитические, воздействующие на полиурониды; амилолитические, гидролизующие крахмал; целлюлазные гемицеллюлазные, действующие на соответствующие полисахариды растительных клеточных стенок и другие. Особенности состава яблочных выжимок позволяют предположить, что из перечня ферментных препаратов наибольший интерес могут представлять целлюлазы и гемицеллюлазы, вызывающие деструкцию клеточных стенок и возможное высвобождение ассоциированного с ними протопектина; амилазы, гидролизирующие крахмал с вероятным повышением чистоты получаемого пектина; пектиэстираза, благодаря которой можно выделить низкометоксилированный пектин со специфическими свойствами и, в порядке прогноза, экзополигалактуроназа, действие которой не сопровождается существенной деполимеризацией молекулы пектина

В последние годы активно осваиваются различные способы получения пектинсодержащих полуфабрикатов – порошков, паст, пюре и т.п. В то же время ставка на получение полуфабрикатов не является идеальной для современного промышленного производства, т.к. лишь в случае получения чётко обозначенных целевых продуктов можно гарантировать как дифференцированную сферу их использования, так и конкурентоспособность на мировом рынке

Один из способов получения пектина выглядит следующим образом:

Пектин образуется из экстракта обработанной ферментом яблочной выжимки путем осаждения хлористым кальцием и последующей регенерации. Из растительного сырья водорастворимый пектин извлекают путем ферментативного гидролиза. При обработке хлористым кальцием пектин коагулирует и осаждается в виде геля.

Технологическая схема получения пектина из яблочных выжимок включает в себя следующие операции:

Влажная выжимка высушивается и взвешивается. Взвешенная выжимка промывается водой с гидромодулем 1:10, после чего промытая выжимка отделяется от промывных вод прессованием. Промытая выжимка подается в экстрактор с мешалкой, где подвергаются гидролизу-экстрагированию раствором ферментного препарата (ФП) Целловиридин Г 20х в виде 10%-ной суспензии из расчета ФП 0,2% к массе сырья. Экстрагирование проводят при температуре 40-50°С в течение 3 часов.

По окончании гидролиза-экстрагирования выжимочную суспензию прессуют для отделения экстракта. Проэкстрагированные выжимки направляют на дальнейшую утилизацию. Экстракт пектина центрифугируют либо фильтруют для отделения грубых взвесей. Осветленную часть нейтрализуют с помощью 20%-го NaOH до pH 10 в течение 3 часов; затем 10%-ным HCl увеличивают pH экстракта до 5-6. При интенсивном перемешивании в экстрактор задают насосом заранее приготовленный и отмеренный раствор 30%-ного хлористого кальция. Полученный пектинат кальция отделяют путём фильтрации или центрифугирования, после чего подсушивают до порошкообразного состояния. Полученный пектинат кальция засыпают в ёмкость, где регенирируют этиловым спиртом. Полученный пектин выгружают на поддоны и сушат воздухом, нагнетаемым вентилятором до влажности 10-12%. Высушенный пектин дробят до состояния муки и расфасовывают в тару.

 

Вопросы для самоконтроля к разделу 13

1. Что является мономерами пектиновых соединений?

2. В каких растениях содержится наибольшее количество пектиновых веществ?

3. Какие способы экстрагирования пектиновых веществ вы знаете?

4. В каких отраслях промышленности применяют пектин?

5. Какой способ экстракции наиболее мягкий?

 

Тесты к разделу 13

1. При какой температуре проводят энзиматическую экстракцию:

а) 40-45°C

б) 60-65°C

в) 30-35°C

2. Ферменты какого действия используют для получения пектина:

а) протеолитические

б) гидролитические

в) гемицеллюлазные

г) целлюлазные

д) амилолитические

3. Какой из этапов получения пектина первый:

а) осаждение

б) экстракция

4. Осаждение пектина проводят с помощью:

а) СаCl2

б) NaCl

в) NaOH

г) Ca(OH)2

 




Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 81 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав