Способ получения пектина
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1791455
Авторы: Лобанок, Михайлова, Морозова, Носачевский, Сапунова, Селиванова, Симхович
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРС(57) Испольэо ность, получен сырья. Сущнос ращения техно ности процес растительное рующимифе Азрегд 1 Пцз аВ после чего экст 3,0, осаждают 6 табл,(21) 4929784/13. 1 Ф 467732, кл. А 23 М 4 биологии АН БВ.Михайлова, Ланова, Е.Г,Си Р.Е,Морозоваетельство СССР1 1/04, 1975. СРИ,Сапухович,(54) СПОСОБ ПОЛУ НИЯ ПЕКТИ оГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО Изобретение относится к технологии получения пищевых природных высокомолекулярных веществ, в частности пектина, . из растительного сырья.Во всех странах постоянно растет потребность в желирующих, сгущающих и связующих веществах со специфическими свойствами. Таковыми являются крахмал и его производные, растворимые в воде целлюлозные соединения, агар-агар, карубин, карагенан, альгинаты, желатин и ряд других гидроколлоидов. Среди растительных полисахаридов следует выделить пектин, обладающий ярко выраженной способностью водосвязывания и набухания. Пектин как студнеобразователь и как пищевая добавка находит все более широкое применение в пищевой промышленности. Его используют в кондитерском производстве, а также для приготовления джемов, концентрированных фруктовых напитков, соков, молочно- фруктовых десертов, кисломолочных продуктов. Пектиновые вещества применяют в медицине при лечении различных желудочных заболеваний. Известны их гемостатические, дезинтоксикационные5 О 1791455(5)5 С 12 й 9/00, А 23 1 1/05,С 08 В 37/06 вание: пищевая промышление пектина из растительного ть изобретения: с целью уплогии и сокращения длительса сухое пектинсодержащее сырье обрабатывают мацерирментами выделенными из асеев и Реп 1 с 1111 цп сИ 91 та 1 шп, рагируют пектин при рН 2,0- этиловым спиртом и сушат. антисептические сврйства. Производные пектинов употребляют при острой недостаточности кальция в организме. Особый интерес представляет способность пектина образовывать нерастворимые комплексные соединения с поливалентными металлами, выводить из организма радиоактивные вещества,Пектин - природный коллоид, и рисутствующий во всех без исключения высших растениях, в связи с чем сырьеваябаза для его получения практически не ограничена. Однако содержание пектиновых веществ в растительных тканях колеблется в значительных пределах, Наиболее важным сырьем для получения в промышленных масштабах пектина являются свекловичный жом, яблочные и цитрусовые выжимки.Пектиновые вещества входят в состав клеточных стенок растений в связанном с нейтральными полисахаридами и между с бой состоянии. Поэтому в основе получения пектина иэ растительного сырья лежит разрушение этих связей в условиях, не приводящих к уменьшению молекулярной массы пектиновых веществ, Последнее обстоятельство является определяющим критериемпри установлении качества пектина, т;к. дег 1 олимериэация пектиновых веществ отрицательно сказывается на их студнеобразующей способности.До недавнего времени были известны способы получения пектина, основанные на сочетании воздействия на различное пектинсодержащее сырье химических веществ, жестких режимов температуры и рН. Несмотря на ряд недостатков, присущих этому методу (гидролиз гликозидных и сложно- эфирных связей в составе пектина, вызывающий нарушение первичной структуры пектиновых веществ, снижение их молекулярной массы и, следовательно, желирующей способности; значительное содержание в пектине других полисахаридов клеточной Стейки; использование "дляочистки и удаления примесей больших объемов Органических растворителей и. т.п,), различные его модификации до сихпор составляют основу технологической схемы при промышленном получении пектиновых веществ различного качества.В последние два десятилетия появились научные разработки, касающиеся получения пекти новы"х" веществ" путем ферментативной обработки растительного сырья. Для более полного извлечения пектина, входящего в арабано;галактановый комплекс клеточной стенки, очистки получаемых продуктов от примесей полисахаридов непектинового происхождения растительное сырье, как правило, подвергают комплексной обработке высокой температурой и ферментными препаратами, в основном целлюлолитического, протеолитического и амилолитического действия,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения пектина, который состоит в гидролизе ферментными препаратами целлюлолитического действия предварительно замороженного и дефростированного горячей водой пектинсодержащего сырья. Однако данному способу получения пектина из свежих выжимок яблок, айвы, груш йлйдругого пектинсодержащего сйрья присущи следующие недостатки;необходимость глубокого (до минус 30- 40 С) замораживания сырья и его дефростации горячей (90-95 С) водой, что требует значительных энергозатрат;длительность (2 - 3 часа) ферментативной обработайпектинсодержащего сырья;использование для получения пектина свежих йектйнсодержащих выжимок из растительного сырья.10 20 Целью изобретения является упрощение технологии получения пектина за счет устранен;я необходимости замораживания и дефростации пектинсодержащего сырья сокращение длительности ферментативной обработки сырья; использование для извлечения пектина сухих пектинсодержащих растительных тканей.Это достигается тем, что ферментативная обработка пектинсодержащего сырья осуществляется мацерирующими растительную ткань ферментными препаратами,полученными из мицелиальных грибов Азрег 9 И 1 цз аИ 1 асецз и Реп 1 сИИца д 191 тама.Для получения ферментных препаратов, обладающих мацерирующей растительные ткани активностью, различные штаммы гриба А.а Иасецз культивируют на среде, содержащей, Оь; свекловичный жом - 3,0, солодовые ростки - 0,5, аммоний сернокислый или аммоний хлористый - 0,5, калий фосфорнокислый однозэмещенный - 0,1, магний сернокислый - 0,05 с исходным рН 4,0, при температуре 26 - 28 С в течение 96 часов, а штаммы гриба Р.с 19 саве на среде следующего состава (0/,): свекловичный жом - 3,5, аммоний азотнокислый - 0,14, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,1, магний сернокислый - 0,05, исходный рН 5,0, длительность культивирования при температуре 24-26 -84 часа. 2530 Грибы культивируют в 3-литровых колбах с 1 л питательной среды или в 0,1, 1,0 или 3,2 м ферментерах (коэффициент заполнения - 0,5, скорость вращения мешалки - 180-200 об/мин при скорости подачи воздуха 0,5 л/л/мин), Посевной материал - 5 об, 6 24-часовой культуры грибов, выра 3540 щенных на среде (0): глюкоза - 0,5, калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,1,магний сернокислый - 0,05, калий хлористый - 0,05, железо (1 1) сернокислое - 0,001,45 Источники азотного питания- аммоний сернокислый для А.аИасецз и натрий азотнокислый - для Р.Ф 9 татцпч,По окончании ферментации биомассугрибов отделяют, а"культуральные жидкости50 различных штаммов А.а 111 асецз иР.019 йаШФ концентрируют вакуум-выпариванием до 1/10 первоначального объема.Осаждение ферментов зтанолом из концентрата культуральной жидкости грибов в55 соотношении 1;3-4 (объем/объем) при рН5,0-6,0 и температуре 4-5 С с последующейсушкой ферментного осадка одним из известных способов позволяет получать препараты в форме Г 10 х имеющихферментативную активность, (15):510 15 20 30 35 40 45 50 55 А.аИасеоз - 400-450 ед/г, из Р.сдтатоа - 500-550 ед/г,Для получения препаратов в форме ГЗх концентраты культурэльных жидкостей высушивают распылением при температуре 75 - 80/160 - 170 С, Препараты иэ Р,бдтампз имеют активность 195-300, из А.айасеоз - 110-190 ед/г.Ферментные препараты, полученные ультрафильтрацией культуральных жидкостей Р,бдта 1 огп и А.айасеоз до 1/50 - 1/100 первоначального объема при температуре 5-10 С и рН 5,0 - 6,0(форма Г 20 х), характеризуются активностью соответственно 250- 350 и 200-250 ед/мл.Данные о ферментативной активности препаратов различной степени очистки из штаммов А,айасеоз и Р.йдсатогп представлены в табл.1,Способ получения пектина заключается в следующем. Сухие пектинсодержащие отходы, например, смесь кожуры апельсинов, лимонов и грейпфрутов, загружают в экстрэктор, заливают водой для набухэния, затем вводят при перемешивании раствор одного из ферментных препаратов и осуществляют ферментативную обработку, Для остановки ферментативной реакции раствором соляной кислоты снижают рН до 2,0- 3,0, осуществляют зкстракцию для более .полного извлечения пектина, после чего экстракт пектиновых веществ отделяют, пектин осаждают этиловым спиртом, выпавший осадск отделяют и высушивают.Предлагаемый способ получения пектина из отходов переработки цитрусовых с использованием мацерирующих ферментных препаратов из А,аИасеоз и Р,йдсама позволяет по сравнению с прототипом; исключив необходимость замораживания и дефростации сырья, уменьшить энергетические затраты и упростить технологию получения пектина; сократить длительность ферментативной обработки пектинсодержащих отходов с 2 - 3 до 1 - 0,5 часов; испольэовать сухие пектинсодержащие отходы, что ставит процесс получения пектина вне зависимости от сезонного сырья.Сделанное заключение основывается на следующем фактическом материале. Под воздействием физико-химических процессов на стадиях производства пектина существенно изменяются свойства пектинсодержащего сырья. Так, количество и качество пектинового экстракта зависит от исходного сырья, режима гидролиза, способа экстрагирования. Особо важное значение при разработке ферментативного способа получения пектинов имеет установление оптимальной концентрации участвующих в гидролизе пектинсодержащего растительного сырья ферментных препаратов, позволяющей обеспечить максимальный выход продукции высокого качестваучитывая технические возможности современного микробиологического производства, в настоящее время даже из одного продуцента получают препараты как различной степени очистки, так и, следовательно, различной ферментативной активности. Поэтому логически обоснованным и целесообразным представляется применять ферментные препараты, предназначенные для обработки (переработки) растительного сырья, выразив их концентрацию в единицах ферментативной активности по отношению к единице обрабатываемого материала, Такой подход позволяет, в зависимости от степени очистки и активности препаратов, варьировать их концентрацией, выраженной в мас., оставляя неизменной их концентрацию, рассчитанную в единицах ферментативной активности на единицу сырья.При оптимизации условий гидролиза пектинсодержэщего сырья ферментными препаратами использовались их концентрации, выраженные в единицах пектолитической активности (15) на 100 г сухих цитрусовых выжимок. Результаты исследования зависимости выхода пектина из цитрусовых выжимок от концентрации ферментных препаратов представлены в табл.2. Установлено, что 30 - 40 единиц ферментных препаратов из А,аИасеоз нэ 100 г сухого цитрусового сырья и 2-5 единиц препаратов из Р.бдтатопз на 100 г сырья являются достаточными для получения пектина, обладающего высокой желирующей способностью. Использование концентраций ферментных препаратов, превышающих оптимальные, не приводит к сколько-нибудь заметному увеличению выхода пектина, но значительно снижает его качество (табл,2).При этом установлено, что ферментативный гидролиз пектинсодержащего сырья целесообразно проводить при температуре 40-45 С (табл.З).Показано, что длительность ферментативной обработки цитрусовых выжимок оказывает значительное влияние на выход пектина и его студнеобразующую способность: оптимальные результаты получены при 30 - 60-минутном ферментолизе. Ферментативный гидролиз сырья длительностью более часа хотя несколько и повышает выход пектина, но существенно снижает его качество (табл.4).Иэ представленных в табл.Б данных видно, что выход пектина и его желирующаяпектин в течение 4 часов. Из экстракта выделяют пектин как описано в примерах 1 и 2. Выход составляет 14,3 при студнеобразующей способности 193 по Тарр-Бейкеру,П р и м е р 4, Из подготовленного и обработанного ферментным препаратом 55 способность определяются временем экстракции сырья после его ферментативной обработки. Так, выделение пектина изэкстракта непосредственно после обработки пектинсодержащего сырья ферментом 5сопровождается небольшим выходом и слабой желирующей способностью (130 поТарр-Бейкеру). А более чем 4-часовая экстракция представляется нецелесообразнойвследствие того, что выход пектина увеличивается незначительно, хотя несколько повышается его студнеобразование.Установлена значительная зависимостьвыхода пектина из цитрусовых выжимок отрН экстракта (табл,6). Из полученных данных видно, что максимальный выход пектина из экстракта происходит при рН 2,0 - 3,0и резко уменьшается при осуществленииэтого процесса как в более кислой, так и вболее щелочной зоне рН, 20П р и м е р 1, 100 г сухих цитрусовыхвыжимок, представляющих собой смесь кожуры апельсина, лимона и грейпфрута, заливают 1,6 литрами воды и выдерживают 1час, Затем в эту массу добавляют водный 25раствор ферментного препарата изА.аасеоз БИМв количестве 40 единицферментативной активности, После ферментативной обработки в течение 30 минутпри температуре 40 С с помощью соляной 30кислоты рН доводят до 2,5 и экстрагируютпектин в течение 4 часов при постоянномперемешивании. После этого экстракт отделяют, пектин осаждают этиловым спиртом исушат, Выход пектина составляет 13,9, а 35его студнеобразующая способность - 200по Тарр-Бейкеру,П р и м е р 2. После подготовки сырьякак описано в примере 1, его обрабатываютферментным препаратом из Р.бдагнца 24 П 40в расчете 2 единицы на 100 гсырья втечение45 минут при 45 С, после чего проводят 4 часовую экстракцию при рН 3,0. Экстрактотделяют, этиловым спиртом осаждают пектин и сушат. Выход пектина 14,0 при студнеобразующей способности 200 по;Тарр-Бейкеру,П р и м е р 3. В подготовленные какописано в примере 1 цитрусовые выжимкивводят ферментный препарат из А.аасеозшт.1 в количестве 30 единиц на 100 г сырья и осуществляют ферментолиз 60 минут при 40 С, после чего рН доводят до 2,0 с помощью соляной кислоты и экстрагируют А,аасецз шт.13 как описано в примере 3 сырья зкстрагируют пектин в течение 8 часов при рН 2,0. Из экстракта его выделяют осаждением спиртом и сушат, Выход пектина составляет 14,2 , со студнеобразующей способностью 190 по Тарр-Бейкеру.П р и м е р 5, После проведения ферментативной обработки цитрусовых выжимок мацерирующим ферментным препаратом Р.бдтамгп шт .6 как описано в примере 2 проводят экстракцию в течение 8 часов при рН 2,5, экстракт отделяют, пектин осаждают этиловым спиртом и сушат. Выход пектина 13,8, а его студнеобразующая способность 195 по Тарр-Бейкеру.П р и м е р 6, Подготовленные как описано в примере 1 цитрусовые выжимки смешивают с ферментным раствором, полученным из А.аасецз БИМ, в количестве 40 единиц ферментативной активности на 100 г сырья. Осуществляют феументолиз 30 минут при температуре 40 - 45 С, после чего рН доводят до 2,0, пектин экстрагируют 4 часа, осаждают этиловым спиртом и сушат. Выход составляет 13,8, студнеобразующая способность - 189 по Тарр-Бейкеру,П р и м е р 7. В схеме, описанной в примере 1, ферментный препарат из А,аасецз шт,2 заменяют на ферментный препарат иэ шт.497. Выход пектина составляет 14,2; при студнеобразующей способности 187 по Тарр-Бейкеру.П р и м е р 8. 100 г сухих цитрусовых выжимок подвергают гидрообработке (гидромодуль 1:16) (вес/объем) в течение часа, обрабатывают ферментным препаратом из Р.ддтатца шт.П в концентрации 2 единицы ферментативной активности на 100 г сырья в течение 60 мин при 40 С, После экстракции при рН 2,5, осаждения этиловым спиртом и сушки выход пектина составляет 14,6-",ь при студнеобразующей способности 192 по Тарр-Бейкеру.П р и м е р 9, Осуществляют, как описано в примере 8, заменив Р.ддтатца шт,П на Р,бдтатогп шт.324, Выход пектина - 14,2, студнеобразующая способность - 190 по Тарр-Бейкеру.Разработанный способ получения пектина из отходов переработки цитрусовых апробирован и предлагается к внедрению на Бендерском пектиновом заводе агропромышленной фирмы "Варница",Формула изобретения Способ получения пектина, включающий .обработку пектинсодержащего сырья ферментными препаратами, экстракцию пектина, осаждение пектина этиловым спиртом и сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,10 1791455 Таблица 1 Ферментативная активность препаратов из различных штаммов А.айасеов и Р.бдтатов Та Влия концентрации ферментных препаратов на выход пектина из цитрусовых выжимок что, с целью упрощения способа и сокращения длительности процесса, обработку сырья ведут мацерирующими ферментами, выделенными из АврегдПоз айасеоз в концентрации 30-40 единиц ферментативной активности на 100 г сухого сырья, и РепсИПцпч ддтатцлз в концентрации 2-5 единиц ферментативной активности на 100 г сухого сырья в течение 30-60 мин при температуре 40-45 С, а экстракцию пекти на осуществляют в течение 42 ч при рН2,0 - 3,0.1791455 Таблица 3 Влияние температуры ферментативной обработки растительного сырья на выход пектинэ (ферментилиз препаратом из Р,бцтатвт в количестве 2 единицы активности на100 г сухого сырья) Таблица 4 Зависимость выхода пектина от длительного ферментолиза(5 ед/100 г сухого сырья препаратом из Р,бцта 1 оа,температура 40 С)5 аблица 5 Таблица Влияние кстракта на выход пектин ависимость выхода пектина и ег длительнос
СмотретьЗаявка
4929784, 22.04.1991
ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ АН БССР
ЛОБАНОК АНАТОЛИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, МИХАЙЛОВА РАИСА ВЛАДИМИРОВНА, САПУНОВА ЛЕОНИДА ИВАНОВНА, СЕЛИВАНОВА НАТАЛИЯ ЮРЬЕВНА, СИМХОВИЧ ЕФИМ ГУТМАНОВИЧ, НОСАЧЕВСКИЙ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ, МОРОЗОВА РАИСА ЕГОРОВНА
МПК / Метки
МПК: A23L 1/05, C08B 37/06, C12N 9/00
Метки: пектина
Опубликовано: 30.01.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1791455-sposob-polucheniya-pektina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения пектина</a>
Предыдущий патент: Способ диагностики болезни марека
Следующий патент: Способ получения затравочной пасты
Случайный патент: Валковая рубительная машина