DE660752C

DE660752C - Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser leicht ausziehbares Pektin enthaltenden Praeparates

Info

Publication number: DE660752C
Application number: DEH141979D
Authority: DE
Original assignee: PAUL HIRSCH DR
Current assignee: PAUL HIRSCH DR
Priority date: 1934-11-27
Filing date: 1934-11-27
Publication date: 1938-06-02

Description

Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser leicht ausziehbares Pektin enthaltenden Präparates In den pflanzlichen Rohmaterialien liegt das Pektin zum größten Teil zunächst in einer nicht wasserlöslichen Form vor, die man als Protopektin bezeichnet. Es wird angenommen, daß im Protopektin das eigentliche Pektinmolekül mit anderen hochmolekularen Substanzen verbunden ist. Von der Art der Gewinnung des Pektins aus den Ausgangsstoffen sind in. erheblichem Mäße seine Eigenschaften, insesondere auch seine Gelierfähigkeit, abhängig.
Die seither gebräuchlichen Verfahren zur Gewinnung von Pektin beruhen im wesentlichen darauf, daß durch die Einwirkung von Wasser oder wässerigen Säurelösungen in der Hitze das im Pflanzenmaterial enthaltene Pektin in lösliches Pektin umgewandelt und gleichzeitig in Lösung gebracht wird, wobei wahrscheinlich auf hydrolytischem Wege die Trennung des eigentlichen wasserlöslichen Pektinmoleküls von den damit verbundenen Bestandteilen erfolgt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich hingegen auf ein Verfahren, bei welchem die Umwandlung des Protopektins in das wasserlösliche Pektin in Anwesenheit von aliphatischen Alkoholen vorgenommen wird. Dieser neue Weg bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich, wie .aus den folgenden Ausführungen hervorgeht.
Die obengenannte gebräuchliche Methode der wässerigen Hydrolyse oder Auskochung des Pektins ist eingehend untersucht und beschrieben worden. Diesen Methoden haften jedoch sämtlich gewisse Nachteile an. So haben die bekannten Verfahren den Nachteil, daß durch die Einwirkung der heißen wässerigen Flüssigkeiten beim Auskochen des Pektins dieses teilweise zerstört und insbesondere in seiner Gelierfähigkeit geschädigt wird. Die im Ausgangsmaterial vorhandenen unlöslichen Begleitstoffe werden bei dieser Behandlung in einen für die weitere Verarbeitung des Produktes, besonders für die Filtration, ungünstigen Zustand versetzt, indem sie durch Aufquellen eine schleimige Beschaffenheit annehmen. Das Auskochen des Pektins muß ferner mit verhältnismäßig großen Flüssigkeitsmengen geschehen, wenn die Aufschlußprodukte überhaupt filtrierbar sein sollen und man befriedigende Ausbeuten erhalten will; dies zwingt zur Anwendung entsprechend großer Apparaturen und bringt erhebliche Kosten für das Eindampfen der erhaltenen dünnen Pektinextrakte in kostspieligen Vakuumverdampfern aus säurebeständigem Material mit sich. Ferner werden beim Auskochen gleichzeitig mit dem Pektin Farb-und Geschmackstoffe in Lösung gebracht, deren Entfernung schwierig ist und umständ-' liehe Reinigungsverfahren erforderlich macht.
Zum Zwecke der Entfernung von Begleitstoffen hat man in Verbindung mit der bekannten Aufschlußbehandlung mittels heißer wässeriger Flüssigkeiten auch in verschiedener Weise ein vorheriges oder anschließendes Auswaschen des Pektinmaterials mit organischen Lösungsmitteln, z. B. mit Äthylalkohol, Aceton oder tertiärem Butylalkohol, vorgeschlagen. Man hat also beispielsweise das feuchte oder getrocknete Ausgangs-

material mit einem organischen Lösungsmi.

extrahiert, um es anschließend der übli..

hydrolytischen Aufschlußbehandlung zu unter-::

ziehen. Es wurde auch vorgeschlagen, iiur

mit organischen Lösungsmitteln zu extrahieren und auf das Löslichmachen des Pektins ganz zu verzichten; es wurde hierbei also ein neben den unlöslichen Begleitstoffen im wesentlichen nur Protopektin enthaltendes Produkt hergestellt und empfohlen., dies als solches dem Verbrauch zuzuführen. Erst bei der Verwendung sollte dann zur Abspaltung des eigentlichen löslichen Pektins, dem ja allein die gewünschte Geberwirkung zukommt, das Material z. B. längere Zeit mit säurehaltigem Fruchtsaft gekocht werden und danach gegebenenfalls die unlöslichen Teile abfiltriert werden. Man hat auch z. B. aus einem durch Säurehydrolyse gewonnenen Pektinextrakt das Pektin mittels Aluminiumhydroxyds ausgefällt, den Niederschlag getrocknet und dann daraus mittels salzsäurehaltigen Alkohols das Aluminium und andere Verunreinigungen herausgelöst. In entsprechender Weise hat man auch Alkohol, der bestimmte Salze, wie z. B. Natriumacetat, enthielt, zur Reinigung des Pektins verwendet. Zur Herstellung von wasserlöslichem Pektin ist also bisher immer die Zerlegung des Protopektins durch die Einwirkung von heißen wässerigen Flüssigkeiten nötig gewesen.
Es wurde nun gefunden, daß man das zunächst unlösliche Pektin auch dadurch in wasserlösliches Pektin umwandeln kann, daß man das betreffende Material mit Lösungen von Säuren in aliphatischen Alkoholen behandelt, vorzugsweise in niedrigeren aliphatischen Alkoholen. Das auf diese Weise löslich gemachte Pektin selbst bleibt in dem Alkohol ungelöst, während die störenden löslichen Beimengungen in Lösung gehen und so entfernt werden. Zweckmäßig wird an diese Behandlung eine Extraktion des Materials mit dem reinen Alkohol angeschlossen, in welchem das Pektin selbst wiederum unlöslich ist, während möglichst viel Begleitstoffe löslich sind. Der Behandlungsrückstand enthält dann nur noch wasserlösliches Pektin und daneben unlösliche Stoffe, wie z. B. Cellulose. Das eigentliche Pektin kann dann aus dem Rückstand in üblicher Weise mit Wasser unter ganz gelinden Bedingungen herausgelöst werden.
Während bei den bisher bekannten Verfahren der Pektingewinnung die Spaltung des Protopektins und die Lösung des Pektins in einer einzigen Reaktion vor sich gehen, werden bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung diese beiden Vorgänge voneinander getrennt.

;. Es wurde gefunden, daß mit dieser neuen

Arbeitsweise Pektin von besonders hoher

@elierkraft und Reinheit in hoher Ausbeute

%rzielt werden kann.

Als Ausgangsstoffe können beliebige pektinhaltige Materialien und z. B. auch nach irgendwelchen anderen Verfahren bereits vorbehandelte Zwischenprodukte verwendet werden. Die Ausgangsstoffe können sowohl in frischem bzw. feuchtem als auch in getrocknetem Zustand verwendet werden. Eine vorherige Trocknung bringt den Vorteil, daß dadurch das Gewicht @ und Volumen des Ausgangsmaterials und die Mengen der für die Behandlung desselben benötigten Lösungsmittel erheblich verringert werden. Da ferner während der Behandlung des Materials nach der Erfindung ein Aufquellen desselben nicht stattfindet, sind die erforderlichen Flüssigkeitsmengen nur gering.
Bei Verwendung der Ausgangsstoffe in feuchtem Zustand ist im allgemeinen eine entsprechend - größere Menge seines Alkohols, wie z. B. Methyl- oder" Äthylalkohols, erforderlich, damit die Konzentration desselben noch hoch genug ist, um ein Inlösunggehen nennenswerter Mengen von Pektin unter der Wirkung des vorhandenen Wassers zu vermeiden.
Maßgebend für die Auswahl der aliphatischen Alkohole ist vor allem die weitgehende Löslichkeit der Begleitstoffe des Pektins bei gleichzeitiger Unlöslichkeit des Pektins, auch bei verhältnismäßig hohem Wassergehalt.
Als Säuren eignen sich sowohl organische wie anorganische Säuren und Säuregemische. Bei Verwendung von Mineralsäuren ist es zweckmäßig, jeweils auch nach dem verwendeten Ausgangsmaterial, eine bestimmte günstige Säurekonzentration einzuhalten, um bei möglichst schonender Behandlung einen vollständigen Aufschluß des Protopektins zu erreichen, während bei den organischen Säuren im allgemeinen auch erhebliche Konzentrationen nicht schaden.
Das nach der Löslichmachung und gegebenenfalls nach anschließender Extraktion des Behandlungsrückstandes anfallende Produkt stellt ein neuartiges Pektinpräparat dar. Es enthält je nach dem verwendeten Ausgangsmaterial bis 5o% und darüber Pektin von hohem Gellervermögen und großer Reinheit in leicht löslicher Form. Es unterscheidet sich von den durch einfaches Auswaschen des pflanzlichen Rohmaterials mit Alkoholen erhaltenen, oben schon -erwähnten Produkten dadurch, daß es nicht Protopektin, sondern lösliches Pektin enthält. Durch die besonders leichte Löslichkeit des Pektins infolge .dessen feiner Verteilung zwischen den eellülos@eartigen Begleitstoffen zeichnet @es sich:äuch vorteilhaft gegenüber dem Trockenp!e#-xinx aus.
Dieses neue Pektinpräparat kann unmittelbar als Geliermittel Verwendung finden. Es ist, im Gegensatz etwa zu den üblichen Pek= tinextrakten, sehr gut haltbar und infolge seines hohen Pektininhaltes und der festen Form .sehr geeignet für den Versand, da es auch ohne Schwierigkeit und ohne große Fabrikationsanlagen an beliebigem Ort auf konzentrierte Pektinextrakte weiterverarbeitet werden kann.
Zur Herstellung von wässerigen Pektinlösungen wird dieses Zwischenprodukt in üblicher Weise mit Wasser ausgelaugt, vorzugsweise bei niedriger bzw. nur mäßig erhöhter Temperatur. Die so erhaltenen Lösungen können gegebenenfalls durch Filtration über geeignete Klärungsmittel, beispielsweise Kieselgur, leicht völlig klar und durch Behandlung mit geeigneten Entfärbungsmitteln, beispielsweise Aktivkohle, leicht völlig farblos erhalten werden. Infolge der leichten Filtrierbarkeit der unlöslichen Begleitstoffe kann man durch systematische Extraktion, z. B. nach dem Gegenstromprinzip, Pektinextrakte von handelsfähiger Konzentration, z. B. von 3 bis 5 % erhalten, wodurch kostspielige Konzentrationsvorgänge erspart werden. Die erhaltenen Lösungen sind geschmacklos und rein. Statt Wasser können zum Ausziehen des Zwischenprodukts auch Lösungen von solchen Stoffen, die bei der späteren Verwendung des Pektinextraktes ierwünscht sind, z. B. Fruchtsäfte, verwendet werden.
Bei der Behandlung der Ausgangsstoffe mit der aus Säure- und Alkohol bestehenden Mischung gemäß der Erfindung werden auch solche Stoffe entfernt, die durch einfache Alkoholextraktion nicht zu beseitigen sind. Schließlich ist noch zu erwähnen, daß nach der vorliegenden Erfindung auch der von vornherein in wasserlöslicher Form vorliegende Pektinteil mitgewonnen werden kann, der sonst im allgemeinen verlorengeht, wenn 'zur Entfernung löslicher Beimengen das Material vor dem eigentlichen Auskochen des Pektins zum Zwecke der Entfernung löslicher Beimengungen mit Wasser ausgelaugt wird.
Ausführungsbeispiel i kg zerkleinerte getrocknete Orangenschalen werden mit ¢ 1 Methylalkohol und 20o ccm 38o/oiger Salzsäure versetzt und i Stunde auf 70° erwärmt. Dann wird filtriert und der Rückstand mit Methylalkohol extrahiert. Der verbleibende, schon selbst als Geliermittel brauchbare Rückstand beträgt 55% des Ausgangsmaterials. Aus dieseln Rückstand wird das eigentliche Pektin mit heißem Wasser herausgelöst. Die gewonnene Pektinmenge beträgt 41,5% des Rückstandes bzw. 22,8% des Ausgangsmaterials. Bei der Gelierprobe mittels Alkohols nach H. O h 1 e r (Chemiker-Zeitung 57, 1933, 256 und Chem. Zentralblatt, 1933, 1, 3809) geliert noch eine o, i 52 %ige Lösung dieses Pektins.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser leicht ausziehbares Pektin enthaltenden Präparates durch Behandlung pektinhaltigen Ausgangsmaterials mit Säuren und aliphatischen Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial mit einem säurehaltigen Alkohol oder einem Gemisch säurehaltiger Alkohole behandelt, vom säurehaltigen Alkohol befreit und gegebenenfalls mit Alkohol nachgewaschen wird.