DE892271C - Verfahren zur weitgehenden Entfernung der Mineralbestandteile aus Pektinauszuegen - Google Patents

Description

• Verfahren zur weitgehenden Entfernung der Mineralbestandteile aus Pektinauszügen Die aus den verschiedensten Rohstoffen zu gewinnenden Pektinstoffe weisen stets einen zwar erheblich schwankenden, aber immer verhältnismäßig hohen Aschengehalt auf. So sind beispielsweise (von Hachihama und Hagashi) im Pektin der Bagasse (Zuckerrohrrückstände) 29,6 01o Asche festgestellt worden, während in aus Weinbeeren hergestellten Pektinpräparaten (von Mehlitz) Aschengehalte von rund 20 bis 27 °1O ermittelt worden sind. Citruspektine pflegen gegen In 01, Aschenbestandteile aufzuweisen, und bei den aus dem gebräuchlichsten Ausgangsstoff, den Apfelfrüchten, gewonnenen Pektinstoffen schwankt der Aschengehalt im allgemeinen zwischen 5 und 10 O!o.
• Der hohe Aschengehalt der Pektine und die Schwierigkeiten, die sich seiner Beseitigung entgegenstellen, veranlaßten bekanntlich den bekannten Pektinforscher F. Ehrlich von Calcium-Magnesiumsalzen des Pektins zu sprechen. Die überwiegend basischen Aschen der Pektine bestehen aus Eisen-, Aluminium-, Calcium-, Magnesium-, Kalium- und Natriumverbindungen.
• Für die Reinigung von Pektinstoffen hat man die letzteren bisher vielfach mit alkoholischen Salzsäurelösungen behandelt, da Salzsäure bekanntlich ein allgemein angewandtes Reinigungsmittel, insbesondere zur Beseitigung von Mineralsalzen, ist. Auch die Behandlung mit Bromwasser oder Jod in wäßriger Lösung bei Temperaturen zwischen 20 und 40° ist für die Reinigung von Citruspektin (von H. R. N anj i und J. J. Chinoy) schon vorgeschlagen worden.
• Gegenstand der Erfindung ist die Entfernung der Mineralbestandteile, insbesondere der Kationen, auf eine wesentlich einfachere Art und Weise, die sich ohne Schwierigkeiten in den bei der Herstellung. von Pektin allgemein üblichen Arbeitsgang einfügen läßt. Es wurde nämlich gefunden, daß es gelingt, aus den sogenannten Pektindünnsäften, wie sie bei der gewerblichen Pektinherstellung nach der Aufschlußbehandlung der Ausgangsstoffe primär anfallen, die die Hauptbestandteile der aschebildenden Kationen, vorzugsweise Calcium-, Magnesium- und Kalium-, gegen Wasserstoffionen auszutauschen, wenn man die Säfte über Basenaustauscher (Kationenaustauscher) führt.
• Die Anwendung von Ionenaustauschern ist an sich bereits bekannt. So hat man schon in der Zuckerindustrie Zuckersäfte mit Erdalkalizeolithen behandelt, um die Alkaliionen gegen Calciumionen auszutauschen.
• Auch ist die Umkehrung dieses Verfahrens, also der Austausch des Calciums in den Zuckersäften mit Hilfe von Natrium-, Kalium- oder Wasserstoffzeolithen zwecks Entfärbung von Zuckerlösungen schon vorgeschlagen worden.
• Obgleich für den erfindungsgemäßen Kationenaustausch allgemein Körper von saurer Reaktion verwendbar sind, sofern sie als Säuren und Salze von den sauren Pektindünnsäften benetzbar, in ihnen unlöslich und überdies diese sogenannten Festsäuren ohne wesentliche Volumenänderung für den wiederholten Übergang Säure - Salz - Säure strukturbeständig bleiben, eignen sich für das beanspruchte Verfahren insbesondere die organischen Basenaustauscher auf Kohle- oder auf Kunstharzgrundlage, da diese wegen der Kieselsäurefreiheit der Ausgangsstoffe im Gegensatz zu den meisten der anorganischen Basenaustauscher nicht zu einer Kieselsäureanreicherung in den behandelten Säften führen können.
• Im Handel sind solche chemisch den Kunstharzen nahestehenden Basenaustauscher unter der Bezeichnung »Wofatit« erhältlich. Sie vermögen die Kationen in den Pektindünnsäften gegen Wasserstoffionen auszutauschen. In elementarer Schreibweise kann der Austauschvorgang durch nachstehende Gleichung dargestellt werden: H-Harzaustauscher + Ca@ - .... - K (austauschbar an Pektinstoffe gebunden) = Ca -Mg - K - Harzaustauscher + Pektinstoffe mit an Stelle der Kationen getretenen H-Ionen.
• Die Reaktion kann mit mäßigen Reagensüberschüssen praktisch vollständig in eine Richtung gedrängt werden. Sie drückt beim Verlauf in Richtung des oberen Pfeiles in der vorstehenden Gleichung den Aschengehalt der Pektine auf einen außergewöhnlich niedrig liegenden Wert herunter, verleiht ihnen die für die Gelierung optimale Azidität, wodurch sich ein besonderer Säurezusatz bei der Verwendung für Gelierzwecke erübrigt, und bewirkt eine beträchtliche Verbesserung der Geliereigenschaften.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel angegeben, welches die außerordentliche Wirksamkeit des Verfahrens zeigt.
• Ausführungsbeispiel Der verwendete Ausgangspektindünnsaft hatte 1,200 Blg. scheinbaren Extraktgehalt, eine Viskosität von 7,34 cP bei 20°. Seine aktuelle Azidität war pH 3,46, während die Titrationsazidität mit 0,9 ccm n/@-NaOH 10 für 10 g Dünnsaft ermittelt wurde. Der Aschengehalt betrug 6,12% der Trockensubstanz. Die Geleereißfestigkeit des aus einer 2 g Trockensubstanz enthaltenden Menge Pektindünnsaft mit 60 g Zucker und 1,5 ccm 20%iger Milchsäure zu 100 g eingekochten Gelees nach L ü e r s betrug 1021 g. Das Gelee hatte eine aktuelle Azidität von PH 3,23. Die mit der dreifachen Menge Aceton aus dem Dünnsaft ausgefällten Pektinstoffe hatten 5,12 010 Asche. Die Bestimmung der (Carbonat- und Oxyd-) Alkalität der Asche nach dem Verfahren von Tillmanns und Bohrmann ergab die Alkalitätszahl 6,I2. Der Methoxylgehalt der acetongefällten Pektinstoffe betrug 7,36 /. I g dieses Trockenpektins mit 60 g Zucker, Wasser und 1,5 ccm 20%iger Milchsäure zu 100 g Gelee eingekocht ergab eine Geleereißfestigkeit nach Lüers von 59I g. Dieses Gelee hatte ein pu von 3,15.
• Ein Teil des Pektindünnsaftes vom vorstehend angegebenen Untersuchungsbefund wurde über in einer Glasröhre befindliche, im Handel unter der Bezeichnung »Wofatit K« erhältliche Kunstharzbasenaustauscherschichten von großer Höhe und kleinem Durchmesser geführt. Die den H-Austausch bewirkenden austauschaktiven Gruppen dieses Kunstharzes sind nach den Angaben des Herstellers (I. G.-Farbenindustrie) aromatische Kernsulfosäuregruppen. Die alsdann an diesem entbasten Pektindünnsaft durchgeführten Untersuchungen ergaben nachstehendes: Scheinbarer Extraktgehalt .. 1,20° Blg.
• Viskosität ................. 7,03 cP aktuelle Azidität .......... 2,33 pH Titrationsazidität ......... 1,60 ccm n/@-NaOH 10 Aschengehalt in der Trockensubstanz ................... 0,61 % Pektinstoffe in der Trockensubstanz .................. 51,84 0/0 Ca-pektat Geleereißfestigkeit des aus einer 2 g Trockensubstanz enthaltenden Menge Pektindünnsaft mit 6o g Zucker ohne Säurezusatz zu Ioo g eingekochten Gelees nach L ü e r s .............. 1452 g aktuelle Azidität Gelees 2,58 pH Die mit der dreifachen Menge Aceton aus dem Dünnsaft ausgefällten Pektinstoffe hatten 0,41 0/, Asche von der Alkalitätszahl o. Methoxylgehalt der acetongefällten Pektinstoffe 7,31%; Geleereißfestigkeit des ohne Säurezusatz mit 1 g Trockenpektin gekochten Gelees nach Lüers goo g. Aktuelle Azidität dieses Gelees 3,02 PH.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Entfernen der vorwiegend basischen Mineralbestandteile aus Pektinstoffen durch Austausch gegen Wasserstoffionen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Austausch in den bei der Pektinfabrikation primär anfallenden Dünnsäften dadurch bewirkt wird, daß dieselben über organische Basenaustauscher auf Kohle- oder Kunstharzgrundlage geführt werden.