Пектин пищевой. Пектин и его практическое применение
содержание в разных продуктах питания
Пектины – вещества, построенные из остатков галактуроновой кислоты, содержащиеся во фруктах, овощах, корнеплодах. Обнаружено содержание пектина в морских водорослях. Попадая в пищеварительный тракт, продукт разбухает, обволакивая стенки кишок и желудка, защищая от механических, химических раздражителей.
Пектин выполняет следующие функции:
— нормализует метаболизм;
— снижает содержание «плохого» холестерина в крови;
— излечивает гастриты, колиты;
— стимулирует периферическое кровообращение;
— регулирует перистальтику кишок;
— обезболивает;
— выводит пестициды, соли тяжелых металлов, радионуклиды;
— снижает вероятность диабета и рака;
— адсорбирует анаболики, антибиотики, ксенобиотики, продукты обмена веществ;
— улучшает состояние кожи, тургор.
Перечень подтверждает необходимость употребления продуктов, содержащих пектин, ежедневно. Применяют в виде нутрицевтиков для питании персонала, занятого на работах, связанных с солями тяжелых металлов, другими вредными агентами, что закреплено законодательно.
На долю пектиновых веществ фруктов приходится 0,5 — 12,4%. По содержанию пектина первое место занимают яблоки, бананы, персики, вишня, апельсины. Слива, алыча – щедрый источник желирующих веществ. При употреблении овощей и фруктов, содержащих пектины, происходит адсорбция гнилостных, болезнетворных микробов и продуктов жизнедеятельности. В ЖКТ развивается полезная микрофлора, прекращающая бродильные процессы. Этим объясняется помощь при лечении колитов и интоксикаций.
| Фрукт: | Содержание в 100 граммах, %: |
| Абрикос | 3,9 — 8,6 |
| Айва | 5,3 — 9,6 |
| Груша | 3,5 — 4,2 |
| Персик | 5,0 — 8,9 |
| Слива | 3,6 — 5,3 |
| Яблоко | 4,4 — 7,5 |
| Апельсин | 0,6 — 1 |
| Лимон | 0,7 — 1,1 |
| Мандарин | 0,3 — 1,1 |
Яблоки и клетчатка свеклы – источник здоровья и высокого содержания пектина
Перечень полезных качеств яблок нескончаем. Главный показатель – содержание пектина, незаменимого для здоровья вещества. Процент содержания пектина особенно велик у зимних сортов яблок – 6,0%, а у свекловичной клетчатки может достигать 20% — это рекордный показатель.
- Высокое содержание пектинов в апельсине и его цедре, свекловичной клетчатке, лимоне, яблоке, абрикосе, капусте, дыне, вишне, картофеле, огурце, моркови, персике, мандарине, груше, в ряде ягод, таких как клюква, крыжовник и смородина.
Пектин в ягодах
В сутки человеку требуется съесть 15 граммов желирующего вещества, при этом употребив 1,5 кг ягод или фруктов. Люди с большим весом, диабетики увеличивают порцию до 25 г, как и желающие похудеть, провести детоксикацию внутренних органов.
Фруктовые желе и варенья приносят пользу в случае, если не противопоказан сахар. В них много желирующих веществ.
| Ягода: | Содержание в 100 граммах, %: |
| Виноград | 0,8 — 1,4 |
| Земляника | 3,3 — 7,9 |
| Малина | 3,2 — 6,7 |
| Красная смородина | 5,5 — 12,6 |
| Черная смородина | 5,9 — 10,6 |
| Черешня | 1,7 — 3,9 |
| Вишня | 4 — 6,7 |
| Арбуз | 4,5 — 7 |
| Крыжовник | 0,2 — 1,4 |
| Клюква | 0,5 — 1,3 |
| Алыча | 0,6 — 1,1 |
В овощах, как и во фруктах и ягодах есть свои аутсайдеры и победители. Ниже мы приводим таблицу усредненных показателей содержания этого полезного вещества в процентах на 100 грамм. Рекордсменом по содержанию низкомолекулярного пектина является свекловичная клетчатка — на 100 грамм около 20% и именно по этой причине мы внесли ее в состав нашего комплекса клетчатки KLETONIKA (подробности можно узнать на страница этого сайта).
| Овощ: | Содержание в 100 граммах, %: |
| Баклажан | 5,2 — 8,7 |
| Морковь | 6,0 — 8,0 |
| Огурцы | 5,9 — 9,4 |
| Перец | 6,0 — 8,7 |
| Помидоры | 2,0 — 4,1 |
| Свекла сахарная | 7 — 20,0 |
| Тыква | 2,6 — 9,8 |
| Зеленый горошек | 2,5 — 5 |
| Капуста белокочанная | 0,6 — 0,9 |
| Репчатый лук | 0,4 — 0,7 |
| Редис | 10,3 — 11,8 |
Продукты, содержащие пектин
Наибольшее количество ценного вещества получают из свеклы, яблок, а иногда корзинок подсолнуха. Желирующими способностями обладает цедра цитрусовых.
В некоторых сладостях пектин используют как загуститель и желирующий агент:
- Зефир
- Мармелад
- Пастила
- Фруктовые и молочные желе
- Восточные изделия – рахат лукум и др
Людям с сахарным диабетом такие продукты противопоказаны.
На полках магазинов найдутся продукты с маркировкой добавки Е-440, обозначающей пектин. Это кетчупы, майонезы, мороженое. Его применяют, как загуститель.
Пектины (от греческого pektos — свернувшийся, застывший) - это растительные полисахариды сложного строения, содержащиеся в различных плодах, ягодах, овощах и других видах растительного сырья. Наибольшее их содержание выявлено в плодах крупноплодных цитрусовых, яблоках, абрикосах, сливе, черной смородине, моркови и т.д.
Пектиновые вещества - чрезвычайно эффективные и абсолютно безвредные природные детоксиканты . Пектин очень важен для стабилизации обмена веществ, он снижает содержание холестерина в организме, улучшает периферическое кровообращение, а также перистальтику кишечника . Но, все же, самое ценное его свойство в том, что он обладает способностью очищать живые организмы от вредных веществ:тяжелых металлов, радионуклидов, нитратов, пестицидов и других токсинов . Причем этот природный чистильщик работает очень старательно и эффективно, не оставляя после себя никакого мусора и при этом не нарушая бактериологического баланса организма. Многие специалисты называют пектин санитаром человеческого организма за его уникальную способность выводить из организма такие вредные вещества.
Если в списке пищевых добавок на этикетке вам попалось обозначение Е440, порадуйтесь - это пектин, он относится к классу улучшителей консистенции: стабилизаторов, загустителей и гелеобразователей. Отрицательного действия пектина не установлено и его применение в качестве пищевой добавки разрешено без ограничений во всех странах мира.
Как вещество, пектин был открыт более 200 лет назад. В природе пектин содержится в нерастворимой форме - в виде протопектина. Извлекают пектин в промышленных условиях из выжимок яблок, кожуры крупноплодных цитрусовых (апельсин, грейпфрутов, мандарин, лимонов), жома сахарной свеклы. Производят его в виде порошка и концентрата. Пектиновый порошок не имеет запаха, цвет изменяется от светло-кремового до светло-бежевого в зависимости от вида сырья. В воде при растворении образует коллоидный раствор. Пектиновый концентрат представляет собой вязкую непрозрачную жидкость с запахом свойственным исходному сырью.
Для пектина характерны два основных свойства - комплексообразующая и студнеобразующая способности, используемые в зависимости от области их применения.
Комплексообразующая способность.
Комплексообразующая способность пектина основана на его способности образовывать нерастворимые комплексные соединения с тяжелыми металлами и радионуклидами . Именно это свойство определяет пектин по рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) как профилактическое средство в экологически загрязненных территориях . Профилактическая суточная доза пектина составляет 4 - 5 г, в неблагоприятных экологических условиях, в том числе в условиях радиоактивного загрязнения - 15 - 16 г в сутки.
Студнеобразующая способность.
Свойство пектина образовывать студни применяют в производстве таких любимых кондитерских и консервных изделий как мармелад, зефир, желе, пастила, конфитюры, варенье и джемы с низким содержанием сахара и калорийностью и отличным фруктовым вкусом и ароматом.
Области применения пектина.
в пищевых целях:
· как стабилизатор напитков на соковой основе, придавая им помимо функциональных свойств улучшенные органолептические свойства;
· как загуститель для производства фруктовых начинок конфет, кремов для пирожных и тортов;
· как эмульгатор при изготовлении майонезов и жидких маргаринов в масложировой промышленности;
· как улучшитель качества хлебобулочных изделий, обеспечивая им сохранение свежести в течение достаточно длительного времени без ухудшения вкуса и аромата хлеба;
· как стабилизатор в производстве фруктовых йогуртов, пектиносодержащих молочно-фруктовых напитков и мороженого;
· как бактерицидное средство в консервной промышленности в качестве рецептурного компонента маринадов, что позволяет улучшить пищевую ценность плодовых и овощных консервов;
· в производстве диетического и лечебно-профилактического питания, в том числе и для детей.
в здравоохранении:
Известно, что человеческий организм организован таким образом, что человек должен жить долго. Великий Гиппократ считал, что «человек должен жить 120-150 лет. Почти все болезни приходят к нему через рот с продуктами питания. Наше тело состоит из того, что мы едим, но болеем мы порой тоже из-за того, что мы едим».
В мире насчитывается более 100 млн химических веществ и ежегодно синтезируется около 100 тыс. С ними человек имеет постоянный или временный контакты на протяжении всей жизни. Поэтому все большую актуальность приобретают продукты питания функционального назначения. Пектины, являясь растворимыми пищевыми волокнами, относят к балластным веществам и рекомендуют в качестве обязательного компонента современной теорией адекватного питания.
При этом применение терапевтических доз пектинов, а это в среднем 2 - 15 г в сутки в пересчете на сухой пектин, не влечет за собой развития побочных явлений даже при длительном применении.
· Пектиновые вещества влияют на процесс межклеточного взаимодействия. Американскими онкологами из Мичиганского Ракового фонда установлено, что раковые клетки и пектин образуют прочный комплекс. По мнению ученых, галактозные структуры на макромолекуле пектина связывают белковые комплексы на поверхности раковых клеток, которые ответственны за «прилипание» к здоровым тканям, и таким образом, препятствуют процессу метастазирования. В последнее время пектин как нетоксичный иммуномодулятор стал чаще рассматриваться медиками.
· Гемостатические свойства пектиновых препаратов используют при легочных кровотечениях, кровотечениях пищевода, желудка и кишечника, в стоматологии и гемофилии, гинекологических заболеваниях.
· Одним из наиболее интересных и наиболее эффективных применений пектина в медицине является использование их в хирургической практике при обработке ран и ожогов . Раны, обработанные 2% раствором пектина, не воспаляются и быстро заживают.
· Детоксицирующие свойства пектиновых веществ обусловливают их применение для лечения аллергических заболеваний , в частности диатезов у детей . Установлено, что после приема 1% раствора пектина по одной чайной ложке 3 раза в день за 20 мин до кормления ребенка в течение 2-х недель наблюдался положительный эффект: уменьшение кожных проявлений диатеза и дисфункции кишечника, улучшение самочувствия и аппетита.
·Одним из важных известных физиологических действий пектинов является изменение вязкости содержимого желудка и кишечника после их приема в пищу, что приводит к замедлению транзита по желудочно-кишечному тракту. Это, в свою очередь, при максимальном усвоении питательных веществ,снижает аппетит .
·Благодаря сильной водоудерживающей способности пектины увеличивают содержание воды в стуле, что благоприятно сказывается на самочувствии человека. В то же время пектины после прохождения по тонкой кишке ферментируются в толстой кишке анаэробными бактериями в короткоцепочные жирные кислоты, что приводит к увеличению объема стула и ускоренному транзиту по толстой кишке. Эти свойства используются при лечении запоров и поносов .
· Другим фармакологическим свойством пектина является его обволакивающее и защитное действие . Являясь высокомолекулярными полисахаридами, пектиновые вещества способны образовывать гель на поверхности слизистой оболочки желудка и кишечника, что предохраняет их от раздражающего влияния агрессивных факторов.
· Результаты клинических наблюдений подтверждают также экспериментальные данные о способности пектинов снижать уровень холестерина в крови.
·Пектиновые вещества могут быть также использованы в качестве гипогликемического средства . Клинические наблюдения показали, что у больных диабетом пектины снижают скорость увеличения содержания глюкозы в крови после приема пищи, не изменяя при этом концентрацию инсулина в плазме крови.
Кроме того, пектин применяют:
· как высокоактивное средство лечения лучевой болезни;
· при лечении отравлений тяжелыми металлами, различных интоксикаций организма;
· для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта;
· при полиартритах и других заболеваниях суставов;
· в профилактических целях при работе с отравляющими веществами;
· в качестве составной структурирующей части лекарственных препаратов в фармации.
в производстве косметических изделий :
· как гемостатическое средство в производстве специальных и лечебных зубных паст;
· как бактерицидное средство для выпуска антибактериальных кремов. Яблочный пектин, входящий в состав крема образует тончайший слой, увлажняющий и защищающий кожу от неблагоприятных воздействий микроорганизмов;
· с целью нормализации водного баланса, устранения шелушения и растрескивания пектиновые вещества вводят в косметические препараты для сухой и увядающей кожи (лосьоны, жидкие и густые кремы, губные помады, пудры и т.д.);
· пектиновые вещества включают также в косметические омолаживающие средства, например, в кремы-лифтинги от морщин. Они обеспечивают максимальное увлажнение кожи;
· используют при производстве средств ухода за кожей и волосами, обладающие увлажняющими, заживляющими, регенерирующими и стимулирующими свойствами. Содержание пектина в разработанных косметических средствах составляет 0,1 - 3%. Особенно эффективны пектиносодержащие шампуни и ополаскиватели для тонких и редких волос.
· известно, что наиболее распространенным инфекционным поражением кожного покрова головы является перхоть, часто с трудом поддающаяся лечению.
· в производстве защитных косметических средств специального назначения в качестве активно действующего компонента в рецептуре шампуней и жидких мыл специального назначения для лиц, профессиональная деятельность которых связана с использованием солей тяжелых металлов.
в технологических целях
· производство D-галактуроновой кислоты;
· для отделки и оформлении композиционной структуры тканей в текстильной промышленности;
· для закрепления печатных материалов в полиграфии.
Калории, ккал:
Белки, г:
Углеводы, г:
Как вещество, пектин был открыт более 200 лет назад. Вследствие массы положительных свойств пектин нашел широкое применение в фармацевтической промышленности. А для бытового применения это вещество специально производят промышленным способом.
Пектином называют натуральный полисахарид, прошедший процесс очистки, который является, по сути, сложным углеводом. Пектин является органическим соединением, представляет собой гранулируемое вещество светло-песочного цвета, без вкуса и запаха. Основное назначение пектина - гелеобразование, капсулирование, в пищевых продуктах он выступает в качестве загустителя и стабилизатора. Пектин содержится в , цитрусовых и некоторых овощах: , .
Калорийность пектина
Калорийность пектина составляет 336 ккал на 100 грамм продукта.
Пектин является неперевариваемым пищевым волокном, способным образовывать гелеобразующую массу, которая собирает со стенок кишечника токсические вещества и выводит их из организма естественным путём. Употребление продуктов, содержащих пектин, нормализует обмен веществ путём нормализации перистальтики кишечника. Уникальность натурального пектина состоит в способности сохранять бактериологический баланс организма человека. Пектин зарегистрирован в качестве пищевой добавки .
Вред пектина
Учитывая активное воздействие пектина на перистальтику кишечника, продукты, содержащие пектин, с осторожностью следует употреблять людям со «слабым» кишечником.
Пектин можно приобрести в виде порошка/гранулята для использования в домашних условиях при приготовлении варения, джемов, повидла из свежих ягод и фруктов (calorizator). В пищевой промышленности пектин добавляют в мармелад, пастилу, фруктовое желе, начинку для конфет, молочные продукты, майонезы, многие сокосодержащие напитки.
Яблочные пектины особенно высоко ценятся производителями кондитерской продукции во всем мире. А для молочной и консервной промышленности (производство фруктовых соков) используют в основном цитрусовые пектины.
Для широкого потребителя промышленных условиях производят пектин 2 форм - жидкий и порошок. В рецептах эти две формы не взаимозаменяемы (калоризатор). От формы используемого пектина зависят правила смешивания продуктов: порошковый пектин смешивается со свежими холодными фруктами или соком, а жидкий пектин добавляется в сваренный горячий продукт. Пакетированный порошковый пектин имеет более широкую сферу применения.
Больше о пектине можно узнать из видео-ролика «Пектин - вещество 21 века» телепередачи «О самом главном».
Специально для
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.
Пектин – это загуститель, который активно используется в промышленности. Он не наносит вреда организму, а наоборот обладает массой полезных свойств. Пектин содержится в ягодах, фруктах и овощах. Очень много пектина содержится в яблоках и свекольном жмыхе. Пектин используется в качестве загустителя, который способен поставлять в организм полезные элементы и нормализовать работу пищеварительной системы. Журнал сайт поможет разобраться, для чего необходим пектин, и в каких продуктах питания он содержится.
Для чего нужен пектин?
Пектин полезен для организма человека и способен нормализовать обмен веществ. Он оказывает положительное воздействие на желудочно-кишечный тракт, печень и поджелудочную железу. Пектин выводит из организма токсины и канцерогенные вещества. Пектин снижает уровень сахара и холестерина в крови, нормализует микрофлору кишечника. Считается, что пектин снижает риск раковых заболеваний.
Пектин используется при приготовлении джемов, йогуртов, мороженого, сыров, кетчупов и майонеза. Он активно используется при изготовлении некоторых молочных продуктов, мармелада и пастилы. Однако наиболее полезный пектин содержится в продуктах питания. Продукты, содержащие пектиновые вещества, быстро усваиваются и нормализуют работу кишечника.
Большое употребление продуктов, которые содержат пектин, может нанести вред организму. Так как пектин улучшает пищеварение, может нарушиться усвоение витамин и минералов. Может возникнуть брожение в кишечнике и вздутие живота. Организм будет недополучать жиры и белки. Но для того, чтобы организм был перенасыщен пектиновыми волокнами, необходимо употреблять его в большом количестве в виде специальных добавок.
В таком случае может возникнуть непроходимость кишечника. Фрукты и овощи содержат пектин в небольшом количестве и не доставят каких-либо проблем. Для того, чтобы пектин хорошо усваивался и не накапливался в организме, стоит употреблять не менее 2-х литров воды в день. Также не стоит без особой необходимости употреблять пектин в виде специальных добавок.
Продукты, содержащие пектин
Большое количество пектина содержится в ягодах и фруктах. Среди них можно выделить шиповник, смородину, рябину и сливу. Пектиновые волокна содержатся в яблоках, свекле, арбузах и ананасах. Отличными желирующими свойствами обладает цедра цитрусовых. Если рассматривать сладости, то пектиновыми волокнами обладает зефир, пастила и большинство восточных сладостей.
В большинстве случаев пектин получают из яблок и свеклы. В некоторых случаях используются корзинки подсолнуха. Полученный пектин используется не только в пищевой промышленности, но и при изготовлении лекарственных препаратов. Пектин получил большое распространение в косметологический промышленности в виде стабилизаторов.
Таблица, где содержится пектин
Пектин оказывает положительное воздействие на организм и, чтобы восполнить его недостаток, достаточно каждый день употреблять свежие фрукты и овощи. Употребление 25 грамм пектина ежедневно позволяет похудеть и очистить организм от токсинов. При выраженном дефиците пектина можно воспользоваться специальными добавками..
Пектины являются кислыми полисахаридами клеточной стенки растений и для их извлечения требуются применение или кислоты или комплексных аппаратурных и биологических методов
.В последние годы уделяется значительное внимание выяснению структуры пектиновых веществ в связи с их ценными техническими свойствами и высокой физиологической активностью . Спектр их биологического действия широк: многие пектины обладают иммуномодулирующим действием, способны выводить из организма тяжелые металлы, биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, липиды, желчные кислоты, мочевину. Разнообразие свойств пектинов, обладающих новыми физико-химическими, комплексообразующими и физиологическими свойствами, может быть достигнуто за счет химической модификации: этерификации, амидирования, ацилирования .
Пектин декларируется как пищевая добавка Е440. Он широко используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора консистенции, загустителя, связующего агента в джемах, мармеладах, молочных, кисломолочных и других продуктах .
Амидированные пектины отличаются способностью образовывать гелевые системы с низким содержанием сухих веществ и широким диапазоном значений рН. Образование гелей происходит в присутствии ионов кальция .
В пищевой промышленности амидированные пектины широко используются для производства фруктовых желе с низким содержанием сахара. Широкое применение амидированные пектины находят в кондитерском производстве, где их использование обеспечивает весьма низкую скорость и температуру желирования, а также эластичную текстуру изделий с высокой вязкостной составляющей. Кроме того, амидированные пектины могут быть использованы в качестве стабилизирующей и загущающей добавки при производстве йогуртов и сметаны. Также возможно применение амидированных пектинов для производства термостабильных хлебопекарных джемов с тиксотропными свойствами и широким диапазоном содержания сухих веществ. Джемы с данным типом пектина обладают высокой устойчивостью к механическому воздействию, например, к перекачиванию насосом и экструзии .
Амидированный пектин отнесен к числу пищевых добавок, потребление которых ограничено .
Пектиновые вещества. Таково собирательное название для группы полисахаридов, в которых элементарным звеном является галактуроновая кислота. Полигалактурониды имеют линейную углеродную цепь с а-1,4-связями между остатками D-галактопиранозилуроновой кислоты:
Полигалактуроновая кислота чаще в той или иной степени метоксилирована (этерифицирована метиловым спиртом). В состав пектиновых веществ наряду с мономером D-галактуроновой кислоты входят сахара D-галактоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-ксилоза. В некоторых пектиновых веществах обнаружены D-глюкоза, D-фруктоза, 2-0-метил-L-фруктоза, 2-0-метил-D-ксилоза и др. Таким образом, пектиновые вещества являются гетерополисахаридами.
Сахара присоединены к основной цепи полигалактуронана в виде олиго- и полисахаридных цепочек, причем остатки галактозы в них находятся в форме пиранозы и соединены между собой β-1,4-связью. Цепи галактана неразветвленные, сравнительно короткие. Цепи арабана, наоборот, длинные, разветвленные остатки арабинозы в них находятся в форме фуранозы и присоединяются к галактану по 1,3-связям. Присутствующая в растительной ткани фосфорная кислота может одновременно этерифицировать два гидроксила, принадлежащих различным цепям полигалактуронанов, и образовывать многочисленные разветвления. Полигалактуронаны могут возникать и при нейтрализации карбоксильных групп поливалентными катионами.
Пектиновые вещества относительно легко разделяются на две фракции - нейтральную и кислую. Первая представлена сахаридным комплексом, вторая - полигалактуронаном.
Согласно современной отечественной номенклатуре в пектиновых веществах различают протопектин, пектин , пектиновую кислоту и пектинаты, пектовую кислоту и пектаты .
- Протопектин - нерастворимый в воде природный пектин, сложного, точно не установленного строения. Предполагают, что в состав его входят все рассмотренные выше комплексы.
- Пектин, или растворимый пектин, - водорастворимые полигалактуроновые кислоты, метоксилированные в различной степени, образуется из протопектина под действием кислот, щелочей или фермента протопектиназы.
- Пектиновая кислота - высокомолекулярная полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицирована метиловым спиртом. Соли ее называются пектинатами.
- Пектовая кислота получается из пектиновой кислоты в результате ее полного деметоксилирования. Растворимость пектовой кислоты меньше, чем пектиновой. Соли пектовой кислоты называются пектатами.
Отдельные представители пектиновых веществ в растительных тканях располагаются неравномерно. Протопектин вместе с другими полисахаридами входит в состав клеточных стенок и срединных пластинок молодых тканей. Растворимый пектин, по-видимому, содержится во всех частях клетки, но главным образом в клеточном соке. Жесткость незрелых плодов объясняется наличием в них значительного количества протопектина. Во время созревания плодов под влиянием органических кислот и фермента протопектиназы протопектин расщепляется, при этом плод становится менее жестким.
Выделенный и очищенный пектин представляет собой белый порошок. Молекулярная масса пектина изменяется в широких пределах и колеблется от 15 000 до 360 000. Например, яблочный пектин имеет молекулярную массу от 17 000 до 200 000, цитрусовый - от 23 000 до 360 000.
Пектин плохо растворяется в холодной воде, лучше в горячей с образованием коллоидного раствора - золя. Растворимость пектина возрастает с уменьшением молекулярной массы и увеличением степени этерификации. Пектиновые кислоты нерастворимы в воде. Пектины из водных растворов осаждаются спиртом и другими органическими растворителями.
В водных растворах макромолекула пектина имеет спиралевидноскрученную цепь, карбоксильные группы которой расположены одна под другой. При электролитической диссоциации этих групп возникают отталкивающие силы, вследствие чего спиральная молекула выпрямляется, увеличиваются ее линейный размер и вязкость. Пектин при катафорезе осаждается на аноде, что указывает на отрицательный электрический заряд его частиц.
В присутствии cахаров и кислот пектин образует жели (студни). Желирующая способность пектинов увеличивается с увеличением молекулярной массы и степени этерификации. Богаты метоксильными группами пектины яблок, смородины, крыжовника, цитрусовых (7-12%). Кислоты уменьшают диссоциацию карбоксильных групп пектинов, уменьшаются и силы отталкивания. Кроме того, сахар отнимает у пектинов часть гидратной воды. В результате устойчивость пектинового золя снижается. Определенную роль при образовании желе играют и водородные связи, возникающие между карбоксильными и гидроксильными группами. Желе может образоваться в присутствии и поливалентных катионов, например кальция, связывающего карбоксильные группы двух макромолекул пектиновой кислоты. Пектиновые вещества содержатся во всех плодах и ягодах (табл. 1). Особенно их много в сливах, черной смородине, черешне и яблоках.
1СОДЕРЖАНИЕ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛОДАХ И ЯГОДАХ
| Плоды и ягоды | Содержание пектиновых веществ, % |
| Абрикосы | 0,4-1,3 |
| Айва | 0,5-1,1 |
| Алыча | 0,6-1,1 |
| Апельсины | 0,6-0,9 |
| Вишня | 0,2-0,8 |
| Земляника | 0,5-1,4 |
| Клюква | 0,5-1,3 |
| Крыжовник | 0,2-1,4 |
| Лимоны | 0,7-1,1 |
| Малина | 0,2-0,7 |
| Мандарины | 0,3-1,1 |
| Персики | 0,6-1,2 |
| Сливы | 0,8-1,5 |
| Смородина черная | 0,6-2,7 |
| Смородина красная | 0,4-0,7 |
| Черешня | 0,6-1,6 |
| Яблоки | 0,8-1,8 |
Пектиновые вещества в ликерно-наливочном производстве играют отрицательную роль. Они снижают сокоотдачу при прессовании плодов, соки получаются мутными, долго осветляющимися, готовые напитки при хранении мутнеют и выделяют осадки.
Выход сока в значительной мере зависит от количества и состояния пектиновых веществ в плодах. При небольшом их содержании (вишня) или присутствии преимущественно в виде нерастворимого протопектина (яблоки) сок отделяется полнее. Плоды, богатые растворимым пектином (сливы, абрикосы, алыча, черная смородина, кизил, айва), отдают меньше сока. Кроме того, полученные из них соки, за исключением черносмородинового, очень мутны и не поддаются фильтрации. Это объясняется характерным для пектинового золя, как лиофильного коллоида, непропорционально высоким возрастанием вязкости при увеличении его концентрации в растворе, а также способностью к желеобразованию в присутствии сахара и органических кислот.
Ферменты. В растительном сырье находятся разнообразные ферменты - специфические катализаторы белковой природы, участвующие в обмене веществ: окислительно-восстановительные (оксиредуктазы - пероксидаза, дегидрогеназа, каталаза, долифенолоксидаза и др.); трансферазные; гидролитические; ферменты, катализирующие негидролитический распад сложных органических соединений (лиазы - карбоксилаза и др.); изомеразные и др.
Для получения плодовых соков и стойких готовых напитков большое значение имеют пектолитические ферменты. Они представляют собой сложный комплекс. В этом комплексе различаются три основных фермента: пектинэстераза, полигалактуроназа и пектатлиаза. Фермент, катализирующий превращение протопектина в растворимый пектин, не выделен.
Пектинэстераза
(3.1.1.11, пектин-пектилгидролаза) катализирует разрыв сложноэфирных связей в пектине. В результате образуются метиловый спирт и пектиновая, а затем пектовая кислота:Пектин + Н 2 О -> Метанол + Пектиновая кислота -> Пектовая кислота.
Полигалактуроназа
(3.2.1.15, поли-а-1,4-галакту-ронид-глюканогидролаза) катализирует гидролиз галактуронидных связей в пектинах и других полигалактуронидах с присоединением к остаткам галактозы по месту разрыва связи молекулы воды.Пектатлиаза
(4.2.99.3, поли-а-1,4-галактуронид-гликанолиаза) катализирует разрыв галактуронидных связей путем транс -элиминирования. При этом происходит удаление активированного водорода от пятого углеродного атома и образование продукта с двойной связью в кольце между четвертым и пятым атомами углерода:
Мезгу из яблок и вишни после отделения сока-самотека немедленно подвергают прессованию, мезгу из остальных видов сырья выдерживают в торпанах определенное время. В плодах с нарушенной структурой действие ферментов не координируется и начинают преобладать процессы разложения органических веществ. Фермент пектинэстераза от растворенного пектина отщепляет метоксильные группы, вследствие чего растворимость его уменьшается, образующиеся пектиновая и пектовая кислоты с поливалентными металлами дают практически нерастворимые соединения (например, Са-пектипат и Са-пектат). Определенную активность проявляет и гемицеллюлаза, гидролизующая гемицеллюлозы клеточных стенок. В результате этого повышается проницаемость клеточных стенок, понижается вязкость сока, что увеличивает его выход и способствует осветлению.
Для пектинэстеразы высших растений оптимальными являются температура 30-40° С и рН 6-8. Однако при такой температуре вследствие окислительных процессов под действием полифенолок-сидазы происходит потемнение соков, хорошо развиваются дрожжи, плесени и некоторые другие микроорганизмы, поэтому мезгу выдерживают при температуре около 20° С.
Мезгу из малины и земляники выдерживают 2-3 часа, из черной смородины 6-8 часа, из слив, абрикосов, алычи и кизила 12-15 часа. Очень длительная выдержка может вызвать забраживание сока (снижение его экстрактивности, ухудшение вкуса и аромата) и ослизнение мезги.
Пектолитических ферментов в плодах и ягодах содержится немного и они мало активны, что, вероятно, объясняется неблагоприятным рН, величина которого в клеточном соке значительно меньше (3,5-4,0). В плесневых грибах больше пектолитических ферментов и активность их выше. Оптимальная величина рН для действия пектолитических ферментов смещена в слабокислую зону (3,5-4,5). Поэтому для ускорения выдержки мезги добавляют грибные пектолитические препараты.
За рубежом известно много таких пектолитических ферментных препаратов, выпускаемых под различными названиями. Для применения в производстве плодово-ягодных соков на территории бывшего СССР вырабатывали пектавомарин П10Х. Расход ферментного препарата стандартной активности (3500 ед./г) в зависимости от вида плодово-ягодного сырья составляет от 0,01 до 0,03% к его массе. Препарат добавляют непосредственно в плоды и ягоды перед дроблением, предварительно смешав с соком в соотношении 1: 10.
Тщательно перемешанную массу после дробления передают в сокостекатель.
Температурный оптимум действия пектолитических ферментов плесневых грибов находится в пределах 40-50° С, но по той же причине, что и выше, поддерживают температуру 18-25° С. Понижение температуры необходимо еще и потому, что препарат содержит фенолоксидазу и пероксидазу. Продолжительность ферментации 2-4 ч. За это время выделяется значительная часть сока (мезга покрывается соком), который поступает в смеситель для спиртования.
Механизм действия ферментных препаратов в основном аналогичен рассмотренному выше для пектолитических ферментов. Так как эти препараты содержат еще другие активные гидролитические ферменты - полигалактуроназу, гемицеллюлазы и протеазы, то частично происходит разрыв а-1,4-галактуронидных связей в полигалактуронидах, «разъедание» клеточных оболочек и вследствие проникновения протеолитических ферментов разрушение протоплазмы клетки. Возможно, что некоторые вещества неферментативного характера, присутствующие в препаратах, оказывают токсическое действие на протоплазму и она коагулирует.
Предложены и другие способы обработки плодов перед прессованием, например, воздействие на плоды или мезгу переменного электрического тока напряжением 220 В, что приводит к мгновенной коагуляции протоплазмы. Л. Флауменбаум. Этот способ, известный под названием электроплазмолиза, заключается в пропускании плодов между двумя стальными Валками, к каждому из которых подведен ток силой 50-70 А. При этом происходит замыкание электрической цепи. Расстояние между валками, в зависимости вида сырья, устанавливают от 1 до 5 мм.
Коагуляция протоплазмы, увеличение проницаемости оболочки и вскрытие части клеток могут быть достигнуты высоковольтным импульсным разрядом. При этом возникает мощный электрогидравлический удар, сопровождающийся ультразвуковыми, кавитационными и резонансными явлениями, а также наложением импульсного электромагнитного поля. Упругие колебания частотой выше 20000 в секунду (ультразвук) и механическая вибрация частотой около 3000 колебаний в минуту повреждает оболочки клеток.
Но все эти методы не имеют преимуществ, по сравнению с применением ферментных препаратов. К тому же высоковольтный импульсный разряд и ультразвук могут дать эффект только в жидкой среде, а применение электрическо тока требует особых мер защиты обслуживающего персонала от поражения.
Пектиновые вещества, содержащиеся в значительных количествах в фруктах, ягодах, клубнях и стеблях растений, находятся в растениях в виде нерастворимого протопектина, переходящего в растворимый пектин после обработки разбавленными кислотами или под действием фермента протопектиназы. Растворимый пектин представляет собой полисахарид, состоящий из соединенных между собой остатков галактуроновой кислоты, которая находится в нем в виде метилового эфира.
Метоксильные группы легко отщепляются, образуя метиловый спирт и свободную пектиновую кислоту, которая может образовывать соли, называемые пектатами.
Пектиновые вещества содержатся в клеточных стенках зерна или картофеля, или свеклы в незначительных количествах, а при гидролизе пектиновых веществ образуется пектиновая кислота, которая при дальнейшем гидролизе распадается на галактуроновую кислоту и, кроме того, дает метиловый спирт, уксусную кислоту, арабинозу, галактозу и в некоторых случаях - ксилозу. Было устанолено, что при разваривании этого сырья под давлением для переработки на спирт пектиновые вещества гидролизуются с образованием метанола по реакции (Физико-химические основы производства спирта, Г.И. Фертман, М.С. Шульман, Пищепромиздат, М-1960).
Чем жестче режим разваривания (т.е. чем выше давление и температура разваривания), тем больше образуется метанола, который при очистке этилового спирта ректификацией трудно отделить, так как температура его кипения близка температуре кипения этилового спирта.
Главная роль в растворении клеточных стенок зернового или картофельного сырья принадлежит ферментам гемицеллюлазам и пектиназам.
Пектиназа катализирует гидролиз пектиновых веществ.
Пектиназа - собирательное название группы ферментов, основными из которых являются три:
- пектинэстераза ,
Механизм действия описан выше.
Таким образом, из пектиназ только полигалактуроназа, и то условно, может быть отнесена к карбогидразам.
Перед выбором ферментного препарата для гидролиза пектинов в выбранном сырье необходимо исследовать
- выделить и установить физико-химические и структурные особенности полисахаридов сырья .Получение пектина из яблочных отходов
Из яблочных отходов вырабатывают сухой пектин или жидкий пектиновый концентрат.
Производство сухого пектина. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок приведена на рисунке
.
Рис. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок:
1 - дробление яблочных выжимок; 2-сушка; 3 - хранение сухих яблочных выжимок; 4 - повторное дробление; о - экстракция; 6 - прессование; 7 - осахарнвание; 8 - фильтрация- 9 - Тон-центрирование в вакууме; 10 - осаждение пектина; 11 - отделение пеинна на нутч-фильтре; 12 - сушка в вакуум-сушилке; 13 - спиртоловушка; 14- измельчение на шаровой мельнице; /5 - упаковка готового продукта; 16 - отгонка спирта- 17 - сбраживание флегмы; 18 - насосы.
Свежие яблочные выжимки, получаемые при производстве яблочного сока, дробят на молотковой дробилке и сушат на конвейерной ленточной сушилке до влажности 8-10%.
Для выработки пектина применяют также сушеные выжимки из яблок-дички и падалицы, являющихся отходом сокового производства. Сухие выжимки вторично измельчают на молотковой дробилке и направляют в экстрактор, оборудованный ложным сетчатым дном, мешалкой (12-15 о б [мин) и паровой рубашкой. Выжимки в экстракторе заливают водой (1:2,6) подкисленной сернистым ангидридом до рН 2,5-3,5, смесь подогревают до 85-92 °С и выдерживают при этой температуре в течение часа.
Основное количество экстракта отделяется на ситах самотеком через спускной вентиль, а оставшийся в мокрых выжимках экстракт отпрессовывают на соковых прессах.
Кислый экстракт, содержащий пектин, сахара и полисахариды, подщелачивают углекислым натрием до рН 4,5-5 и подвергают ферментативному гидролизу для осахаривания крахмала 0,5% (по весу) грибной культуры Aspergilius orisae, выращенной на пшеничных отрубях. Ферментация проводится при температуре 40-50 °С в течение 30-60 мин. Затем в среду добавляют 0,02% кизельгура и массу фильтруют на фильтр-прессе через фильтр-ткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм. Полученный фильтрат направляют в вакуум-аппарат для выпаривания до содержания сухих веществ в рабочем растворе 15% (по рефрактометру), а пектина 3%.
Концентрирование пектинового экстракта ведут в вакуум-аппаратах с выносной поверхностью нагрева при температуре 55-60 °С.
Концентрат направляют в коагулятор и обрабатывают 95%-ным этиловым спиртом (1,2 объема спирта на каждую объемную единицу экстракта); смесь подкисляют 0,3% соляной кислоты и перемешивают в течение 8-10 мин. Массу направляют на фильтрпресс или в намывной фильтр и отделяют пектин от водно-спиртовой смеси при давлении 1 - 1,5 атм. Осадок пектина на фильтре промывают 95%-ным этиловым спиртом из расчета 60-70% от веса пектина, и пектин в виде густой пасты снимают с салфеток и передают на подсушку. Отработанный спирт и спиртовой раствор после регенерации вновь используют в производстве.
Пектиновую пасту подсушивают на барабанной вакуумной сушилке при температуре 60-70 °С, размалывают на шаровой мельнице с фарфоровыми шарами и упаковывают в банки емкостью 3-10 кг.
На производство 1 тонны пектина расходуется:
сушеные яблочные выжимки в тоннах. . 20
спирт-ректификат 95%-ный в дал . . 75
сернистый ангидрид в кг .... . . 20
соляная кислота в кг. ....... 90
кизельгур в кг........... 6
Производство жидкого пектинового концентрата.
ЦНИИКОПом и Краснодарским НИИППом разработана технология получения из сушеных или свежих яблочных отходов жидкого пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, а также в производстве джема, повидла и фруктовых начинок. Концентрат получают путем экстрагирования пектина горячей водой и упаривания раствора под вакуумом.
Для получения пектина используют яблочные выжимки-отводы сокового производства, а также отходы, получаемые в производстве джема, варенья, компотов и сушеных яблок (сердцевина, кожица) и др.
Свежие выжимки из-под пресса предварительно дробят на ножевой дробилке до получения кусочков размером около 5 мм, затем сушат или направляют непосредственно на переработку.
Сушку проводят в конвейерной ленточной сушилке до содержания влаги 8-10%. При этом происходит разрушение слизеподобных веществ, мешающих экстрагированию пектина. После сушки выжимки хранят в джутовых или бумажных мешках в штабелях высотой до 4 м.
Для выработки пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, технологическая схема предусматривает проведение следующих операций: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, осахаривание крахмала, обесцвечивание, отделение осадка, концентрирование, расфасовка, пастеризация. Сушеные выжимки дробят на молотковой дробилке и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1,5- 2 мм, а свежие отходы и выжимки измельчают на ножевой дробилке, после чего взвешивают и загружают в экстрактор для выщелачивания холодной водой растворимых веществ: Сахаров, ароматических и красящих веществ, солей и кислот.
После 15 минут настаивания в воде (с температурой 10-15 °С) выжимки промывают водой до содержания сухих веществ в промывной воде 0,2% (по рефрактометру).
Первые промывные воды, содержащие до 3% сахара, используют в производстве сиропа, сидра или уксуса.
Продолжительность выщелачивания 1,5-2 ч.
После выщелачивания выжимки направляют в другой экстрактор, где обрабатывают горячей водой для гидролиза протопектина и образования растворимого пектина. В экстрактор загружают свежие или сушеные выжимки и заливают водой с температурой 88-92°С, подкисленной сернистой, молочной, винной или лимонной кислотой до рН 3,2-0,2, и экстрагируют в течение часа.
При переработке сушеных выжимок гидромодуль равен 12-16, в зависимости от содержания пектина в сырье, а для свежих выжимок 2,5-4.
По окончании экстрагирования вытяжку охлаждают до 60 °С и перекачивают в сборник, а оставшуюся густую массу направляют для прессования. Полученную мутную вытяжку добавляют в сборник к основному экстракту и подвергают ферментативному гидролизу препаратом грибной культуры Asp. orisae для расщепления содержащихся в вытяжках крахмала и протеинов.
Перед ферментацией вытяжку нейтрализуют карбонатом натрия до рН 4,5-5, нагревают до 45-50 °С и задают в нее ферментный препарат в количестве 0,5% (по весу); размешивают и выдерживают при этой температуре 30-45 мин. Конец ферментации устанавливают по йодной пробе. По окончании ферментации раствор нагревают до 70 °С для инактивации ферментов и обрабатывают в течение 20-30 мин активированным углем (0,5-1,0%) для осветления и обесцвечивания вытяжки. Затем вытяжку охлаждают до 55-60 °С и направляют на сепаратор для отделения взвешенных частиц мути и крупинок угля. После сепарации горячую вытяжку фильтруют на фильтрпрес-се через фильтрткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм и температуре 50-55 °С с добавлением кизельгура (2-4 кг на 1 т вытяжки).
Полученный фильтрат, содержащий 1 -1,5% сухих веществ и 0,3-0,7% пектина, охлаждают до 40 °С, направляют в сборник и оттуда в вакуум-аппарат для уваривания в 6-10 раз по объему до содержания сухих веществ 8-10% (по рефрактометру). Концентрирование раствора проводят при температуре не выше 60 °С и вакууме не ниже 600 мм рт. ст.
Во избежание осаждения пектина на стенках аппарата при уваривании применяют вакуум-аппараты с развитой трубчатой поверхностью нагрева, обеспечивающей быструю циркуляцию раствора.
Уваренный концентрат направляют в подогреватель для подогрева до 75-77 °С, после чего разливают в предварительно вымытые и прошпаренные бутыли или жестяные банки емкостью 3 л. Наполненную тару укупоривают и пастеризуют по следующему режиму: бутыли емкостью 3 литра 20-60-30 / 80 , противодавление 1 атм, банки № 14 20-40-20 / 75.
При выработке пектинового концентрата, применяемого в производстве джема, повидла и фруктовых начинок, исключаются операции осахаривания крахмала и обесцвечивания вытяжки. В этом случае технологический процесс включает следующие операции: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, отделение осадка, Концентрирование, расфасовку, пастеризацию. Раствор до уваривания содержит 2-3% сухих веществ, а после уваривания 20-25%.
На Славянском консервном заводе из яблочных выжимок получают пектиновый концентрат по следующей схеме: сушка яблочных выжимок, повторное дробление их, промывка холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, промывка жома водой, охлаждение экстракта, осахаривание; отделение осадка, Концентрирование, расфасовка, консервирование концентратов пастеризацией или сульфитацией.
Полученный пектиновый концентрат применяют для изготовления плодово-ягодных конфитюров из земляники, черешни, вишни, слив и других плодов.
А.Ф. Фан-Юнгом и И.С. Качаном разработана следующая схема получения пектинсодержащего препарата. Свежие незабродившие яблочные вытерки загружают в шпаритель и заливают водой при соотношении 1: 1. Затем подают в барботер пар и экстрагируют в течение часа до содержания сухих веществ в экстракте не менее 3% по рефрактометру.
После экстракции массу пропускают через сдвоенную протирочную машину. Полученный экстракт уваривают под разрежением в течение часа до содержания сухих веществ не менее 7%.
На пектиновом комбинате в г. Церква (Болгарская Народная Республика) пектин вырабатывают из отходов яблок от производства соков, пюре, джемов и конфитюров. Все отходы поступают на пектиновый завод в высушенном виде. При этом в переработку идет только доброкачественное сырье, так как гнилые или заплесневелые плоды содержат ферменты, разрушающие пектин, а в перезрелом сырье во время сушки под действием ферментов происходит омыление пектина с отщеплением метилэфирных групп.
При переработке яблок на концентрированный сок получаемые после прессования выжимки подвергают дроблению, а затем сушке во вращающейся барабанной сушилке, обогреваемой топочными газами. Начальная температура воздуха, поступающего в сушилку 125, при выходе -80 °С. Продолжительность сушки выжимок до влажности 6-8% 10 мин. После сушки выжимки охлаждают, затаривают в мешки и укладывают для хранения в сухих проветриваемых складах ярусами высотой в 14-15 рядов.
Переработка сушеных выжимок производится по следующей технологической схеме.
Рис. Технологическая схема производства пектина из сушеных выжимок.
Сушеные выжимки взвешивают, загружают в экстракторы и заливают водой с температурой не выше 30 °С при гидромодуле 3 для отмывки содержащихся в сырье сопутствующих пектину веществ (крахмала, сахара, кислот, минеральных солей, ароматических и красящих веществ).
Промывку проводят в течение 15 мин при перемешивании, затем смесь выдерживают 10-15 мин, после чего промывные воды спускают и используют при производстве спирта и уксусной кислоты.
После промывки в экстрактор подают сернистый газ и проводят гидролиз протопектина выжимок при температуре 82- 86 °С и рН 1,0-2,0 в течение 2,5-3 ч. Гидромодуль сухих выжимок и гидролианой жидкости составляет 14-18.
Экстракцию пектина проводят в 3 стадии, причем вторую и третью стадии - без кислоты. Продолжительность всего процесса гидролиза 9-10 ч.
После экстракции, по окончании сцеживания, пульпу из экстрактора выгружают в сборник, из которого она поступаетна прессование в трехкорзиночные гидравлические пакпрессы. Прессование пульпы проводят в течение 8-10 мин, постепенно увеличивая давление; до 100 атм по мере стекания экстракта.
Окончательное прессование проводят при давлении 200- 250 атм.
После прессования получают фильтрат, направляемый в общий сборник экстракта, и остаток в виде отхода влажностью 70%, используемый на корм скоту.
Экстракт, полученный самотеком и после прессования, отстаивается в течение 8 часов для оседания крупных примесей или его центрифугируют, после чего направляют на фильтрацию через фильтрпрессы с кизельгуром.
Давление при фильтрации поддерживают в пределах 2,5- 3,0 атм. В сборник через каждые 10-15 минут добавляют кизельгур. Расход его составляет 2-6 кг на 1 т экстракта. После пропуска 10-12 т экстракта (1-1,5 ч) фильтр промывают.
Отфильтрованный экстракт, содержащий около 1,5% сухих веществ, направляют в сборник и оттуда в непрерывно действующие вакуум-аппараты для сгущения до 7% сухих веществ, Уваривание ведут пр:И вакууме 680 мм рт. ст. при соответствующей температуре и давлении греющего пара 3-4 атм. Сгущенный экстракт поступает в аппараты-коагуляторы для осаждения пектина этиловым спиртом.
Количество задаваемого спирта зависит от характера присутствующего в перерабатываемом сырье пектина.
При наличии в сырье высокомолекулярного пектина концентрация спирта в смеси может быть ниже 45%, а при низкомолекулярном пектине для полного осаждения его она должна быть повышена до 60-70%.
Коагуляция пектина проводится при работающей мешалке (40-50 об/мин ); увеличение числа оборотов мешалки приводит к нарушению структуры осадка.
Процесс осаждения ведут при температуре 15-20°С в течение 10-15 мин. Для лучшей агрегации пектина в коагулятор добавляют соляную кислоту.
Рис. Схема коагуляции пектина:
1 - фильтр пресс; 2, 5, 7 - сборники; 3 - измеритель сока; 4 - вакуум-аппарат: 6 - насос; 8 - резервуар для спирта; 9 - столы; 10 - дробилка; 11 - мерники спирта; 12 - коагуляторы; 13 - конусные резервуары; 14 - пресс; 15 ~ вакуум-сушилка; 16 - мельничное отделение.
Полученный осадок пектина промывают несколько раз спиртом для полного удаления остатка соляной кислоты, как указано на схеме (рис.). Затем коагулят пектина спускают в специальные конусные резервуары, откуда свободный спирт по сетчатым трубам, проходящим в резервуарах, стекает в сборник отработанного спирта. Пектиновый осадок отпрессовывают через хлопчатобумажную ткань, измельчают и загружают в гомогенизатор № 1. Массу заливают спиртом для промывки в соотношении 1: 2,5, перемешивают в течение 30-40 мин и направляют в конусный резервуар № 2 для удаления спирта и оттуда снова на пресс. Гомогенизация продолжается 50-60 мин. После прессования массу вторично дробят на куски, направляют в гомогенизатор на вторичную промывку спиртом (в соотношении 1: 2,5), отделяют спирт в конусном резервуаре № 3, после чего коагулят отпрессовывают, измельчают и направляют на сушку. В вакуум-сушилке пектин сушат в течение часа при разрежении 350 мм рт. ст. и полученный сухой порошок влажностью 4-5% размалывают на молотковой дробилке. Готовый пектин упаковывают в фанерные бочки, внутренняя поверхность которых выстлана в два слоя крафт-бумагой.
Отработанный спирт подвергают регенерации, для чего его нейтрализуют известковым молоком до рН 7-8, фильтруют через сетчатый фильтр и ректифицируют. На 1 кг пектина расходуется 6 литров спирта-сырца и 0,84 кг сернистого газа.
Описанная схема производства пектина несколько сложна, но она представляет определенный интерес для получения пищевого пектина из отходов переработки яблок.
Производство пищевого пектина из свекловичного жома.
Всесоюзный НИИ кондитерской промышленности разработал технологическую схему получения пектина из свекловичного жома. Содержание сухого пектина в свекловичного жоме разных сахарных заводов находится в пределах 12-24%.
Сухой свекловичный жом измельчают и гидролизуют двадцати кратным количеством 1,3%-ной HCl при температуре 70 °С, рН 0,6-0,8 в течение 2,5 часов. Из фильтрата пектин осаждают хлористым алюминием при подщелачивании NH4OH. Полученный коагулят обезвоживают крепким спиртом и очищают его обработкой подкисленными и чистыми водно-спиртовыми растворами. Схема очистки включает 4 фазы: две фазы - очистка водно-спиртовыми раствором и две фазы - обработка смесью 70%-ного спирта и 4%-ной HCl.
Выход воздушно-сухого пектина с влажностью 15% составляет около 15% к весу воздушно-сухого свекловичного жома. Пектин обладает хорошими желирующими свойствами. На производство 1 тонны пектина расходуется 8,3 тонны сухого свекловичного жома, 10,5 тонн технической соляной кислоты и 10,5 тонн хлористого алюминия, 2,4 тонны спирта ректификата, 6 тонн аммиака (25%-го).
Производство пищевого пектина по методу Киевского технологического института из свекловичного жома.
И.М. Ливак и М.И. Барабанов разработали усовершенствованную технологическую схему получения пищевого пектина из свекловичного жома.
На выработку 1 тонны пектина расходуется сухого жома (при влажности 15%) 6,5 тонн, технической соляной кислоты - 5,85 тонн, хлористого алюминия - 0,5 тонн и аммиака - 5 тонн.
По предварительным подсчётам себестоимость 1 кг пектина составляет 250 рублей.
