EA011709B1 - Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, пектиновый продукт и его применение - Google Patents

Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, пектиновый продукт и его применение Download PDF

Info

Publication number
EA011709B1
EA011709B1 EA200600189A EA200600189A EA011709B1 EA 011709 B1 EA011709 B1 EA 011709B1 EA 200600189 A EA200600189 A EA 200600189A EA 200600189 A EA200600189 A EA 200600189A EA 011709 B1 EA011709 B1 EA 011709B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pectin
product
dry matter
plant material
range
Prior art date
Application number
EA200600189A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200600189A1 (ru
Inventor
Петер Фромхольт Ларсен
Мортен Юульсгор Матиасен
Original Assignee
Кмс Картоффельмельсентрален Амба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кмс Картоффельмельсентрален Амба filed Critical Кмс Картоффельмельсентрален Амба
Publication of EA200600189A1 publication Critical patent/EA200600189A1/ru
Publication of EA011709B1 publication Critical patent/EA011709B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0045Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof
    • C08B37/0048Processes of extraction from organic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L19/00Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • A23L19/03Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof consisting of whole pieces or fragments without mashing the original pieces
    • A23L19/07Fruit waste products, e.g. from citrus peel or seeds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/206Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
    • A23L29/231Pectin; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/20Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
    • A23L33/21Addition of substantially indigestible substances, e.g. dietary fibres
    • A23L33/22Comminuted fibrous parts of plants, e.g. bagasse or pulp

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Packages (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу обработки пектинсодержащего растительного материала с получением пектинового продукта, содержащего волокна, и затем пектинового продукта, обладающего высоким молекулярным весом пектинового полимера и гомогенным распределением сайтов деэтерификации в пектиновом полимере, в результате чего полученный продукт обладает улучшенными гельформирующими и/или вяжущими свойствами.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области получения пектиновых продуктов из растительных материалов, содержащих пектин. В частности, приводится новый способ для получения новых пектиновых продуктов, содержащих волокна, а также новых пектиновых продуктов, полученных из указанных пектиновых продуктов, содержащих волокна.
Предшествующий уровень техники
При промышленном получении картофельного крахмала из картофеля получается так называемая картофельная масса, волокнистая картофельная масса, которая является одним из побочных продуктов. Сходные побочные продукты или отходы известны при переработке других сельскохозяйственных продуктов, например куски сахарной свеклы при получении сахара из сахарной свеклы, лимонная цедра и лимонный жмых при производстве сока и эфирных масел из цитрусовых, жмыхи при производстве сидра.
Эти растительные побочные продукты зачастую рассматриваются как отходы, которые следует удалить в наиболее подходящей и недорогой форме. Однако будет понятно, что дальнейшая переработка этих растительных побочных продуктов в продукты, которые обладают коммерческой стоимостью, может быть довольно перспективной.
Общей особенностью этих субпродуктов является то, что они содержат значительно (80-100%) растворимых и нерастворимых растительных волокон, из которых около 60-80% являются пищевыми волокнами, включающими три биополимера: целлюлозу, хемицеллюлозу и пектин, участвующих в формировании всех растительных клеточных стенок, которые можно рассматривать как целлюлознуюгемицеллюлозную-пектиновую сеть, в которой пектин, помимо того, что является структурным элементом, также выполняет роль «цемента», придавая жесткость клеточной стенке. Эта сложная структура, в которой пектин присоединен к другим компонентам клеточной стенки ковалентными связями, водородными связями и/или посредством ионных взаимодействий, зачастую называется протопектином. Пектин, сам по себе, может быть получен в результате контролируемой кислой или щелочной гидролитической экстракции протопектина.
Пектин является линейным полимером, состоящим из звеньев α-Ό-галактуроновой кислоты, соединенных а-1,4-гликозидными связями с образованием длинных цепочек полигалактуроновой кислоты. Звенья галактуроновой кислоты этерифицируются метанолом с различной степенью. Различие делается между высокоэтерифицированным пектином, степень этерификации (СЭ) которого больше 50%, и низкоэтерифицированным эфиром, степень этерификации которого меньше 50%. Степень этерификации определяется как количество звеньев метилэтерифицированной галактуроновой кислоты, выраженной в процентах к общему количеству звеньев галактуроновой кислоты в молекуле пектина, и таким образом может принимать значение от 0 до 100%.
В пектине из некоторых типов растительного материала, например картофеля и сахарной свеклы, различные части галактуроновой кислоты могут, кроме того, быть ацетилированными, выраженное в процентах ацетилирование (САц) определяется, по аналогии со степенью этерификации, как процент ацетилированных звеньев галактуроновой кислоты по отношению ко всем звеньям галактуроновой кислоты.
Нейтральные сахара, такие как галактоза, глюкоза, рамноза, арабиноза и ксилоза, также могут входить в состав пектинового полимера в виде боковых цепей или звеньев основной цепи полигалактуроновой кислоты.
Гемицеллюлоза является гетерогенной группой полисахаридов, содержащих несколько различных гексоз и пентоз и, в некоторых случаях, остатки уроновой кислоты. Эти полимеры классифицируются в соответствии с доминирующим типом остатка сахара и по отдельности называются ксиланами, арабиногалактанами, глюкоманнанами и т.д.
Из уровня техники известно, как деэтерифицировать пектин и пектинсодержащие материалы с помощью кислоты или основания.
Таким образом, в И8 5567462 описан способ получения пектоцеллюлозных компонентов и пектина из исходных пектинсодержащих растительных материалов, таких как корки лимона, мякиш сахарной свеклы, остатки подсолнечника и жмыхи. Способ включает обработку истолченного растительного материала кислотой, например фосфорной или азотной кислотой, или щелочью, например гидроксидом натрия или карбонатом натрия, для получения смеси, состоящей из твердой фазы, содержащей целлюлозные компоненты, и жидкой фазы, содержащей растворенный пектин. Смесь разминают, нейтрализуют и, наконец, высушивают для получения пектоцеллюлозного сухого материала. Спрессованная смесь может также быть разделена на твердую и жидкую фазу, которые нейтрализуются отдельно и высушиваются для получения пектинового продукта и пектоцеллюлозного продукта.
Из уровня техники известно также, как деэтерифицировать пектин или пектинсодержащие материалы водным раствором аммиака в органическом растворителе, например изопропаноле, в котором пектин нерастворим. Пример этой методики описан в И8 2480710.
В ΌΕ 4013765 и ΌΕ 4042405 описано получение амидопектина и пищевых волокон и наполнителей
- 1 011709 при обработке высушенных растительных остатков, например мякоти сахарной свеклы, газообразным аммиаком и последующей экстракцией водой или сильно разбавленным гидроксидом натрия. Добавление кислоты к концентрированному экстракту приводит к образованию амидопектина, и нерастворимые остатки, полученные при последующей экстракции, образуют пищевые волокна и наполнители.
В настоящее время обнаружено, что без растворения пектина и без использования органических растворителей возможно проводить деэтерификацию пектина в полностью водной системе при обработке пектинсодержащего растительного материала, который набухает в водном растворе, содержащем нейтральные соли до проведения деэтерификации.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание нового и простого способа обработки пектинсодержащих растений в условиях, благоприятных для деэтерификации с получением таким образом пектиновых продуктов, содержащих волокна, а также выделенных пектиновых продуктов, имеющих высокую коммерческую ценность и большую практическую значимость.
Сущность изобретения
Соответственно, один аспект настоящего изобретения относится к способу получения пектинового продукта, содержащего волокна, из растительного материала. Указанный способ включает следующие стадии:
(ί) получение ίη δίΐιι реакционной системы посредством набухания растительного материала в водном растворе, где указанный водный раствор содержит по крайней мере одну соль, (ίί) деэтерификация пектина, присутствующего в набухшем растительном материале на стадии (ί), и (ίίί) выделение деэтерифицированного пектинового продукта, содержащего волокна.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения пектинового продукта, причем указанный способ включает следующие стадии:
(ί) получение пектинового продукта, содержащего волокна, как описано выше, (ίί) добавление к пектиновому продукту среды для экстракции, содержащему волокна, с получением экстракционной суспензии, (ш) доведение рН экстракционной суспензии до рН в интервале 1-12, (ίν) доведение температуры экстракционной суспензии до температуры в интервале 20-100°С, и (ν) выделение пектинового продукта из водной фазы экстракционной среды.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к получению пектинового продукта, содержащего волокна, и/или пектинового продукта, полученного указанным выше способом.
Дальнейший аспект настоящего изобретения относится к продукту, включающему пектин, который удовлетворяет по крайней мере одному из следующих требований:
(ί) вязкость продукта по крайней мере 5 сП при самой большей концентрации 1% (в/в) пектина в растворе, измеренная способом А, или (ίί) вязкость продукта по крайней мере в 2 раза больше вязкости обычно используемых пектиновых продуктов при самой большой концентрации пектинового продукта 1% (в/в) в растворе, измеренная способом А.
Подробное описание изобретения
Главной целью настоящего изобретения является создание способа обработки пектинсодержащих растительных материалов с целью получения пектиновых продуктов, содержащих волокна, и затем пектиновых продуктов, обладающих высоким молекулярным весом пектинового полимера и более гомогенным распределением мест деэтерификации в пектиновом полимере, и таким образом, получение продуктов, обладающих улучшенными гельформирующими и/или вяжущими свойствами.
В данном контексте термин «пектиновый полимер с высоким молекулярным весом» относится к размеру пектинового полимера, указывающему на количество единиц Ό-галактуроновой кислоты в пектиновом полимере, которое больше, чем размер пектинового полимера, полученного обычными способами, потому, что при использовании обычных способов кислотной или щелочной обработки происходит разрыв растворенного пектинового полимера на меньшие цепочки, тогда как обработка, обеспечиваемая настоящим изобретением, сохраняет пектиновый полимер в значительной степени интактным.
В данном контексте термин «гомогенное распределение мест деэтерификации» относится к равномерному распределению эфирных групп в пектиновом полимере, которые были деэтерифицированы, и таким образом способны связываться с другими пектиновыми полимерами с помощью ионов металлов упорядоченным способом. С другой стороны, деэтерифицированные сайты в обычном пектиновом полимере зачастую образуют кластеры, приводящие к тому, что пектиновые полимеры становятся очень активными с ионами металлов, что сильно затрудняет контроль реакции пектина.
Полимеры пектина с таким высоким молекулярным весом и более гомогенным распределением сайтов деэтерификации могут быть получены с помощью способов в соответствии с настоящим изобретением, например приводится способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, из растительного материала, указанный способ включает следующие стадии:
(ί) получение ίη δίΐιι реакционной смеси посредством набухания растительного материала в водном растворе, в котором указанный водный раствор содержит по крайней мере одну соль, (ίί) деэтерификация пектина, содержащегося в набухшем растительном материале из шага (ί), и
- 2 011709 (ίίί) выделение деэтерифицированного пектинового продукта, содержащего волокна.
Растительные материалы.
В контексте настоящего изобретения термины «растительный материал», «пектинсодержащий растительный материал» и «пектинсодержащий исходный растительный материал» используются взаимозаменяемо и относятся к любому виду растительного материала, содержащему пектин, которые могут быть использованы для получения пектиновых продуктов, содержащих или не содержащих волокна.
Подходящими материалами являются пектинсодержащие материалы, полученные из природного овощного сырья в свежем или высушенном виде, содержащие пектин со степенью этерификации больше 30%, предпочтительно больше 40%, более предпочтительно больше 50% и обычно от 60 до 70%.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения подходящее пектинсодержащее растительное сырье включает кожуру или мякоть цитрусовых, таких как лимон, апельсин, мандарин, лайм или грейпфрут. Другое подходящее природное пектинсодержащее растительное сырье включает остатки сахарной свеклы, мякоть картофеля и яблочные выжимки.
Содержание пектина в этом пектинсодержащем растительном сырье различно для отдельных материалов, в расчете на сухой вес, например, от около 30 до 40% пектина по весу в кожуре цитрусовых и около от 15 до 30% по весу пектина в мякоти картофеля.
Набухание.
Пектин может быть полностью нерастворим или плохо растворим в водном растворе, между тем, как способ изобретения может быть предпочтительно основан на щелочной деэтерификации пектина, встречающегося в природных источниках пектина в растительном сырье, например, ίη зйи.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растительное сырье набухает в водном растворе, обеспечивая, тем самым, ίη зйи реакционную смесь. В данном контексте термин «реакционная смесь ίη зйи» относится к состоянию, в котором растительный материал работает как реакционная камера, набухая и становясь проницаемой, и таким образом позволяя проникать, например, щелочным реагентам в растительный материал, и выходить растворенным веществам из растительного материала без растворения пектинового полимера. Более того, «реакционная смесь ίη зйи» позволяет деэтерифицировать и/или амидировать пектиновый полимер в структуре растительного материала.
В течение обработки, например, щелочным реагентом протопектин в растительном материале трансформируется в водорастворимые пектины при таких условиях, в которых образованные водорастворимые пектины остаются в нерастворимом состоянии и агрегируют с нерастворимыми компонентами клеточной стенки растений, такими как целлюлоза и гемицеллюлоза, и при которых удаляются по крайней мере часть веществ, не содержащих пектин, например белки, сахара и красители.
Пектин, растворенный в течение обработки водным раствором и/или щелочным реагентом, обычно разрушается в реакционной смеси, что приводит к потере пектина. Кроме того, другим недостатком растворения пектина является увеличение вязкости реакционной смеси, что значительно усложняет выделение обработанных растительных материалов.
Водный раствор позволяет растительному материалу оставаться в состоянии, в котором он является в значительной степени структурно интактным. Это является результатом того, что, например, щелочная деэтерификация зависит от разбухания растительного материала и значительного увеличения его проницаемости, позволяя, таким образом, проникать, например, щелочному реагенту в растительный материал и выходить растворенным веществам из растительного материала. Поскольку целлюлознаягемицеллюлозная-пектиновая сеть может служить в качестве «контейнера», в котором происходит реакция, структуру этой сети следует сохранить интактной, иначе это приведет к образованию пасты, с которой трудно работать.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения водный раствор не содержит органического растворителя. Предпочтительно водный раствор является неорганическим водным раствором.
Приведенные выше условия могут быть получены в соответствии с настоящим изобретением суспендированием и набуханием в водном солевом растворе исходного пектинсодержащего растительного материала. В контексте настоящего изобретения термин «солевой раствор» относится к раствору, содержащему по крайней мере одну соль.
Водный раствор, в котором пектинсодержащий исходный растительный материал набухает, может содержать по крайней мере одну водорастворимую и нейтральную соль, выбранную из группы, включающей натриевые соли, калиевые соли и соли кальция, и их смеси. В особенности предпочтительны хлориды, такие как хлорид натрия, хлорид калия и хлорид кальция, и их смеси. Однако могут быть использованы также нитраты, такие как нитрат натрия, нитрат калия и нитрат кальция. Другие соли, подходящие для использования в данном изобретении, могут быть найдены в ЕР 0664300, который приведен здесь в виде ссылки.
Количество соли, добавленное в раствор, в котором пектинсодержащий исходный растительный материал ресуспендирован и набух, может быть выбрано таким образом, чтобы это соответствовало концентрации соли от 1 до 30 ммоль на 1 г сухого вещества растительного материала, содержащего пектин, предпочтительно от 5 до 15 ммоль на 1 г сухого растительного материала, содержащего пектин.
- 3 011709
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения набухание растительного материала дает суспензию, в которой содержание сухого вещества растительного материала находится в пределах от 1 до 50% по весу, например от 1 до 30% по весу, например от 1 до 25% по весу, например от 1 до 15% по весу, например от 1 до 10% по весу, обычно от 4 до 8% по весу, например 6% по весу.
Суспендирование пектинсодержащего исходного растительного материла в водном, солевом растворе происходит при перемешивании в интервале температур от 0 до примерно 120°С, предпочтительно в интервале от 0 до 50°С, например от 0 до 20°С, например от 0 до 10°С, например от 0 до 5°С, например около 3,5°С. Зачастую предпочтительны температуры в интервале от 0 до 20°С, в противном случае есть риск, что растительный материал быстро набухнет и начнет растворяться, и в некоторых случаях температура может быть от -10 до 20°С.
Время, достаточное для набухания растительного материала, выбирается из расчета, чтобы было достаточно для получения структуры, которая достаточно проницаема и позволяет проходить жидкости и растворенным веществам. В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением, время, достаточное для набухания растительного материала в водном растворе, в зависимости от типа и состояния пектинсодержащего материала, находится в интервале от 1 до 120 мин, для получения достаточно набухшего и пропитавшегося солью пектинсодержащего растительного материала. В другом варианте осуществления время выбирается в интервале от 1 до 100 мин, например от 1 до 80 мин, например от 1 до 70 мин, например от 10 до 70 мин, например от 10 до 60 мин, например от 15 до 40 мин, например от 20 до 30 мин.
Время, необходимое для получения достаточного набухания и насыщения солью, зависит, между прочим, от физических размеров пектинсодержащего исходного растительного материала, который может быть в форме частиц, средний размер которых находится в интервале от 1 мм или меньше и в форме частиц, максимальный размер которых около 5 мм.
Деэтерификация.
На первом этапе обработки пектинсодержащий исходный растительный материал переводится в частично гидратированное и набухшее состояние, которое является необходимым условием для нормального проведения последующих шагов обработки, включающих в соответствии с настоящим изобретением обработку суспендированного и набухшего исходного растительного материала, содержащего пектин, кислыми или щелочными реагентами с целью деэтерификации или частичной деэтерификации пектинового полимера. Предпочтительно обрабатывать пектинсодержащий растительный материал щелочными реагентами, рН которых от 7 до 14, например такими, рН которых от 8 до 14, например от 8 до 13, например от 9 до 13, например от 10 до 13, например такими, рН которых от 10 до 12, например от 11,5 до 12,5. В другом варианте осуществления настоящего изобретения щелочные условия формируются добавлением щелочного реагента, обеспечивающего рН больше 7, например такого, рН которого больше 8, например больше 9, например больше 10, например больше 11, например больше 12, например больше 13, такого как 14.
В настоящем контексте термин «деэтерификация» относится к процессу удаления по крайней мере одной эфирной группы пектинового полимера.
В варианте осуществления настоящего изобретения деэтерификация осуществляется в интервале температур от около 0 до 120°С, предпочтительно в интервале от 0 до 50°С, например от 0 до 20°С, например от 0 до 10°С, например от 0 до 5°С, например около 3,5°С. В некоторых случаях температурный интервал может быть ниже от -10 до 20°С.
В варианте осуществления настоящего изобретения деэтерификация проводится от 1 до 120 мин, например от 1 до 100 мин, например от 1 до 80 мин, например от 1 до 70 мин, например от 10 до 70 мин, например от 10 до 60 мин, например от 15 до 40 мин, например от 20 до 120 мин, например от 20 до 30 мин.
В варианте осуществления настоящего изобретения деэтерификация с содержанием сухого вещества растительного материала в интервале от 1 до 50%, например от 1 до 30% по весу, например от 1 до 25% по весу, например от 1 до 15% по весу, например от 1 до 10% по весу, обычно от 4 до 8% по весу, например 6% по весу.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения реакция деэтерификации является щелочной обработкой.
В другом варианте осуществления способа настоящего изобретения щелочная обработка осуществляется щелочными реагентами, которыми обрабатывается суспендированный и набухший исходный растительный материал.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения щелочной реагент, которым обрабатывается суспендированный и набухший исходный растительный материал, выбирается из группы, включающей аммиак или другие низкомолекулярные амины, диамины или аминокислоты, гидроксиды натрия, калия и кальция, такие как гидроксид кальция, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксиды органических оснований, такие как гидроксид тетраметиламмония и их смеси. Щелочной реагент может быть использован в количестве от 0,5 до 5 ммоль основания на 1 г сухого вещества пектинсодержащего растения.
- 4 011709
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения аминокислота выбирается из группы, включающей лизин, гистидин, аргинин, глутамин, аспарагин и триптофан.
Щелочной реагент может быть использован в твердой форме или в форме водного раствора, и может быть добавлен с энергичным перемешиванием для быстрого разбавления в суспензии с набухшим исходным растительным материалом.
Предпочтительными щелочными реагентами являются аммиак, гидроксид кальция и гидроксид натрия. Аммиак является наиболее предпочтительным, но гидроксид кальция также может быть предпочтительным из-за его низкой растворимости в воде, что обеспечивает медленное образование ионов гидроксида.
Наиболее подходящим способом является постепенное добавление щелочного реагента в суспензию с набухшим исходным растительным материалом так, что рН в течение всей реакции поддерживался бы на приблизительно одинаковом уровне в интервале от 11,5 до 12,5, например 12,0±0,1. Количество добавленного щелочного реагента может быть в интервале от 20 до 80 ммоль, например, от 25 до 50 ммоль основания на 1 кг реакционной смеси.
В предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением раствор аммиака используется в качестве щелочного реагента в количестве от 20 до 80 ммоль аммиака на 1 г сухого вещества пектинсодержащего растения, содержащего пектин, например, 40-80 ммоль аммиака на 1 г сухого вещества растительного материала, содержащего пектин.
Предпочтительно использовать аммиак в форме концентрированного водного раствора, например, в виде 25% раствора, однако можно также использовать растворы аммиака меньшей концентрации.
Наиболее уместно добавлять раствор аммиака в суспензию с набухшим исходным растительным материалом весь и сразу с одновременным помешиванием суспензии. Количество добавленного аммиака используемого для обработки может быть в интервале от 1 до 3,5 моль, например от 1,4 до 2,7 моль, аммиака на 1 кг реакционной смеси, контролируя, что нужный рН поддерживается в течение всей реакции.
В варианте осуществления настоящего изобретения обработка аммиаком может проводиться в интервале температур от 0 до 120°С, предпочтительно в интервале от 0 до 50°С, например при 0-20°С, например при 0-10°С, например при 0-5°С, например около 3,5°С.
В другом варианте осуществления обработка аммиаком может проводиться в течение от 1 до 120 мин, например от 1 до 100 мин, например от 1 до 80 мин, например от 1 до 70 мин, например от 10 до 70 мин, например от 10 до 60 мин, например от 15 до 40 мин, например от 20 до 30 мин, предпочтительно от примерно от 40 до примерно 60 мин.
В варианте осуществления настоящего изобретения пектинсодержащий растительный материал обрабатывается аммиаком, обеспечивающим рН в интервале 7-14, например 8-14, например 8-13, например 9-13, например 10-13, например 10-12, например 11,5-12,5.
В течение деэтерификации, например, с аммиаком, в водной реакционной смеси устанавливается равновесие:
ΝΗ32Ο=ΝΗ4 ++ΟΗ- в котором происходит конкуренция между двумя нуклеофилами (NΗ3 и ОН-), по этой причине деэтерификация с ОН-, т.е. замещение ОСН3 в метилэтерифицированных карбоксильных группах в пектине на ОН, которое приводит к образованию СООН, может сопровождаться амидированием, в котором ОСН3 замещается на Ν^ с образованием карбоксамидной группы, которая в условиях деэтерификации может приводить к по крайней мере 20% и не больше 70%, обычно от 25 до 50% метилэтерифицированных карбоксильных групп в пектине трансформированных в карбоксамидные группы.
В приведенном выше варианте осуществления настоящего изобретения могут быть получены пектиновые продукты, содержащие волокна, со степенью этерификации по крайней мере 3% и не более чем 40%, например не больше чем 35%, и со степенью амидирования по крайней мере 5%, например по крайней мере 10% и не больше чем 30%.
Аналогично степени этерификации, степень амидирования определяется как число карбоксамидированных звеньев галактуроновой кислоты, выраженное в процентах от количества всех звеньев галактуроновой кислоты в молекуле пектина.
В варианте осуществления настоящего изобретения обработка гидроксидами натрия, калия или кальция, и их смесью осуществляется в интервале температур от примерно 0 до 20°С, предпочтительно от примерно 0 до 5°С, например от 2 до 3°С, в течение от 20 до 75 мин, обычно от 20 до 45 мин. В этом варианте осуществления получаются пектиновые продукты, содержащие волокна, со степенью этерификации от 2 до 40%.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, относящегося к способу обработки пектинсодержащего растительного материала с целью получения пектиновых продуктов, содержащих волокна, обладающих гельформирующими и вяжущими свойствами. Данный вариант включает следующие стадии:
(а) суспендирование пектинсодержащего исходного растительного материала и набухание указанного растительного материала от 10 до 70 мин и при температуре от около 0 до 20°С в воде, солевом растворе, содержащем по крайней мере одну добавленную водорастворимую и нейтральную соль, выбран
- 5 011709 ную из группы, включающей соли натрия, соли калия и соли кальция, и их смеси, в количестве, соответствующем концентрации соли от 1 до 30 ммоль на 1 г сухого вещества пектинсодержащего растительного материала, с образованием суспензии, в которой содержание сухого вещества пектинсодержащего материала варьирует от 1 до 10% по весу, (b) обработка суспендированного и набухшего исходного растительного материала щелочным реагентом при рН от 11,5 до 12,5 и при температуре от примерно 0 до 20°С в течение от 5 до 120 мин, и (c) выделение обработанного растительного материала из реакционной смеси и проведение по крайней мере одного этапа промывки и затем прессование указанного материала с получением пектинового продукта, содержащего волокна, содержание сухого вещества в котором составляет по крайней мере 16% по весу, степень этерификации от 2 до 40%, и степень амидирования не больше чем 30%, содержание вещества в высушенном материале по крайней мере 80% по весу, в случае необходимости может быть растерто.
Амидирование.
В варианте осуществления настоящего изобретения растительный материал может в дальнейшем быть подвергнут амидированию обработкой набухшего растительного материала амидирующим реагентом.
В данном контексте термин «амидирование» относится к процессу присоединения по крайней мере одного аминосодержащего соединения к пектиновому полимеру.
В варианте осуществления настоящего изобретения реагент для амидирования выбирается из группы, включающей аммиак или другие низкомолекулярные амины, диамины или аминокислоты, такие как лизин, гистидин, аргинин, глутамин, аспарагин и триптофан.
Предпочтительно обрабатывать разбухший растительный материал амидирующим реагентом в течение от 1 до 120 мин, например 1-100 мин, например 1-80 мин, например 1-70 мин, например 10-70 мин, например 10-60 мин, например 15-40 мин, например 20-30 мин, предпочтительно от примерно 40 до примерно 60 мин.
В варианте осуществления настоящего изобретения набухший растительный материал может быть обработан амидирующим реагентом при температуре в интервале от -10 до 120°С, например в интервале -5 до 120°С, например в интервале от 0 до 120°С, предпочтительно в интервале от 0 до 50°С, например от 0 до 20°С, например от 0 до 10°С, например от 0 до 5°С.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения стадии деэтерификации и амидирования пектинового полимера происходят одновременно или последовательно. Одним подходящим примером одновременной деэтерификации и амидирования может быть использование аммиака для обеих реакций.
Выделение, промывка и прессование.
Обработанный растительный материал (после деэтерификации и возможного амидирования) может быть выделен, например, из щелочной реакционной смеси и подвергнут по крайней мере одной стадии промывки и/или по крайней мере спрессован для получения пектинового продукта, содержащего волокна. В варианте осуществления настоящего изобретения такой пектиновый продукт, содержащий волокна, содержит сухого вещества по крайней мере 5% по массе, например 10% по массе, например по крайней мере 16% по массе, например по крайней мере 20% по массе, например 25% по массе, например по крайней мере 50% по массе.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения степень этерификации такого выделенного, промытого и/или высушенного пектинового продукта, содержащего волокна, 0-80%, например 050%, например 2-50%, например 2-45%, например 2-40%, например 5-50%, например 10-50, например 10-40%, например 15-35%, и/или степень амидирования не больше чем 95%, например не больше чем 75%, например не больше чем 60%, не больше чем 50%, например не больше 40%, например не больше чем 30%, например не больше чем 25%, например не больше чем 20%.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения полученный пектиновый продукт, содержащий волокна, может быть высушен до содержания сухого вещества по крайней мере 40% по весу, например по крайней мере 50% по весу, например по крайней мере 60% по весу, например по крайней мере 70% по весу, по крайней мере 80% по весу, например по крайней мере 90% по весу и, в случае необходимости, измельчен.
Выделение обработанного растительного материала из реакционной смеси может быть осуществлено подходящими способами, такими как высушивание, фильтрация или центрифугирование.
Выделенный растительный материал, обработанный щелочным реагентом, может быть промыт по крайней мере один раз суспендированием, при перемешивании, материала в растворе минеральной кислоты, например, серной кислоты, соляной кислоты или азотной кислоты, с тем, чтобы рН суспензии стал 1-6, точнее 1-4, более точно 1-2, еще более точно ниже 1,5, например от 1,3 до 1,5. Затем промытый растительный материал выделяют, и затем он может быть по крайней мере один раз промыт, например, ресуспендированием в деминерализованной воде. Промывка продукта может осуществляться при температуре, например, около 15°С и может быть повторена с водным раствором кислоты и воды, соответственно, пока рН промытой суспензии не станет постоянным в интервале, например, от 2 до 2,5, и тогда
- 6 011709 твердый материал может быть выделен из промывочного раствора и спрессован на фильтре для уменьшения содержания воды в материале до минимума.
Промывка растворенной кислотой нейтрализует щелочной реагент и останавливает деэтерификацию пектина, и соли и водорастворимые примеси удаляются, что приводит превращению пектина в кислую форму в содержащем волокна продукте.
Вместо немедленного выделения обработанного растительного материала удалением щелочной жидкой фазы, реакционная смесь с обработанным растительным материалом может быть сначала смешана с растворенной минеральной кислотой с рН в интервале 1-6, конкретнее 1-4, более точно ниже 1,5, например, от 1,3 до 1,5. Таким образом достигается немедленная нейтрализация щелочного реагента, и затем обработанный растительный материал высушивается удалением жидкой фазы. Твердый материл затем может быть промыт суспендированием в растворенной кислоте или воде, например деминерализованной воде, соответственно, как указано выше, пока рН промывочной суспензии не стабилизируется в интервале от 2 до 2,5.
Во влажном состоянии выделенный и промытый пектиновый продукт, содержащий волокна, может содержать соли угольной кислоты, например, бикарбонат натрия или калия, вносящие свободные гидроксидные группы в пектине, особенно в форме соли, диоксид углерода удаляется в виде газа, после чего продукт высушивают и измельчают.
Высушивание промытого пектинового продукта, содержащего волокна, может быть осуществлено с помощью обычного оборудования для высушивания, например, в сушильной печи, в ленточной сушилке, на сушильном барабане или на сушилке с псевдоожиженным слоем в течение достаточно долгого времени для получения содержания сухого вещества в материале по крайней мере 80% по весу, предпочтительно по крайней мере 90% по весу. Высушивание может быть проведено при температуре от 25 до примерно 100°С, в течение не больше чем 36 ч.
Предпочтительно проводить высушивание при давлении ниже атмосферного, и соответственно, меньшей температуре или в течение меньшего времени, что приводит к более качественной обработке продукта.
Измельчение высушенного продукта может быть осуществлено с помощью обычной техники, которая позволяет размер измельченного продукта по крайне мере 1 мм, например меньше 0,5 мм, например меньше чем 0,2 мм.
Выделение пектиновых продуктов.
В соответствии с настоящим изобретением пектиновый продукт может быть получен в соответствии со следующим способом:
(ί) получение пектинового продукта, содержащего волокна, в соответствии с настоящим изобретением, (й) добавление среды для экстракции к пектиновому продукту, содержащему волокна, с получением суспензии для экстракции, (ΐϊί) доведение рН суспензии для экстракции до рН в интервале 1-12, (ίν) доведение температуры суспензии для экстракции до температуры в интервале 0-120°С, и (ν) выделение пектинового продукта из водной фазы среды для экстракции.
Пектиновый продукт, содержащий волокна, полученный обработкой пектинсодержащего растительного материала, как описано выше, очень хорошо подходит в качестве начального материала для получения очищенных пектиновых продуктов, обладающих отличными свойствами усиления геля и придания вязкости, превосходящими свойства пектина. Обычно это достигается деэтерификацией азотной кислотой при температуре выше 50°С экстрагированного и очищенного высокоэфирного пектина со степенью этерификации от примерно 65 до примерно 50% или меньше.
В этом обычном способе получения низкоэфирных пектинов, дальнейшая обработка с целью получения амидированных продуктов, зачастую осуществляется осаждением спиртом деэтерифицированного продукта, и таким образом, сначала проводят обработку, указанную выше, сильной кислотой, а затем заключительную реакцию с аммиаком. Таким образом, пектиновый полимер подвергается обработкой кислотой дважды в течение нескольких часов при температуре выше 50°С, что приводит к значительному уменьшению молекулярного веса, реакция с аммонием также весьма нежелательна, данная комбинация значительно уменьшает гелевые и вяжущие свойства.
Если пектиновые продукты, содержащие волокна, получены способом настоящего изобретения, то после выделения получаются пектиновые продукты с гелевыми и вяжущими свойствами, которые в целом превосходят свойства продуктов, полученных традиционными способами, как указано выше.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к способу получения очищенного пектинового продукта, включающего стадии получения пектинового продукта, содержащего волокна, обработкой пектинсодержащего растительного материала, как описано выше. В варианте осуществления настоящего изобретения экстрагируется пектиновый продукт с волокнами, содержание которого по весу составляет по крайней мере 16%, степень этерификации от 2 до 40%, и степень амидирования не больше чем 30%.
Предпочтительно рН среды для экстракции находиться в интервале 1-12, например в интервале 1
- 7 011709
11, например в интервале 1-10, например в интервале 1-9, например в интервале 1-7, например в интервале 1-6, например в интервале 2-6, например в интервале 2-5, например в интервале 3-5, например в интервале 4-5, например 4,5.
В варианте осуществления настоящего изобретения температура среды для экстракции может быть в интервале 20-120°С, например в интервале 40-100°С, например в интервале 60-80°С, и очищенный пектиновый продукт выделяется из отделенного водного экстракта.
Пектиновый продукт с волокнами может быть экстрагирован в течение от 30 мин до 30 ч, например от 1 до 20 ч, предпочтительно от 1 до 10 ч, например от 1 до 5 ч.
Кислотность суспензии может быть доведена до нужного рН добавлением, например, сильной кислоты, такой как серная кислота, или основания, например гидроксид натрия или гидроксид аммония.
Для проведения экстракции можно довести рН среды для экстракции после нагревания смеси до нужной температуры экстракции.
Экстракция может также быть осуществлена доведением рН реакционной смеси после нагревания смеси до нужной температуры экстракции.
Количество пектинового продукта с волокнами и среды для экстракции в течение экстракции, проводимой при перемешивании суспензии с пектиновым продуктом, содержащим волокна, может быть подобрано таким образом, чтобы содержание сухого вещества было в интервале от 1% по весу до 5% по весу, предпочтительно в интервале от 2% по весу до 4% по весу. Использование количества среды для экстракции, приведенной выше, позволяет получить легко перемешиваемую суспензию и не слишком вязкий экстракт.
После достаточного времени экстрагирования среда для экстракции, содержащая пектиновый продукт с волокнами и экстракционную среду, могут быть охлаждены и экстракт может быть выделен из нерастворимого экстракционного осадка, например, фильтрацией или высушиванием. Экстракционный осадок все еще содержит большое количество экстракта, который можно промыть водой на фильтре или экстракционный остаток может быть ресуспендирован в воде, и еще раз отфильтрован, для удаления как можно большего количества экстракта. После удаления промывочной жидкости из экстракционного осадка, промывочная жидкость может быть объединена с экстрактом.
Очищенный пектиновый продукт может быть получен из экстракта с помощью известных способов. Например, продукт может быть осажден из экстракта, что также позволяет его сконцентрировать, например, высушиванием под пониженным давлением, добавляя экстракт в смешивающийся с водой органический растворитель. Органический растворитель может быть любым смешивающимся с водой органическим растворителем, в котором пектиновый продукт крайне плохо растворим. Органический растворитель может быть, например, моновалентным спиртом, например, метанолом, этанолом или изопропанолом. Возможно использование смесей двух или более таких органических растворителей.
Другим подходящим способом выделения пектинового продукта может быть по крайней мере один, выбранный из группы, включающей осаждение, экстракцию, центрифугирование, фильтрацию, хроматографию, высушивание и любую комбинацию приведенных выше методик.
При осаждении продукта к концентрированному экстракту может быть добавлена сильная кислота или комбинация сильной кислоты и ионов металлов, например кальция. Кислота, которая может быть использована, является неорганической кислотой, например соляной, азотной, серной или фосфорной кислотой, и их смесью.
Осажденный пектиновый продукт выделяется из жидкости, например, фильтрацией и сжимается, или с помощью любой из вышеперечисленных методик выделения, и промывается на фильтре для удаления растворимых солей и примесей, после чего очищенный пектин высушивают и, в случае необходимости, измельчают.
В обводненном состоянии осажденный пектиновый продукт может содержать слегка щелочные соли, например, соли угольной кислоты, например, бикарбонат натрия или калия, вносящие свободные гидроксидные группы в пектин, особенно в виде соли, и разлагающиеся на углекислый газ, после чего пектиновый продукт высушивается и измельчается.
Продукты.
Пектиновые продуты с волокнами, полученные способом настоящего изобретения, содержат хорошо растворимые и нерастворимые волокна, включающие целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, не говоря уже о пектине. Так называемые пищевые волокна, например целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин и лигнин, составляют примерно 60-80% по весу.
При обработке в соответствии с настоящим изобретением пектинсодержащий исходный растительный материал высвобождается, но не растворяется, от целлюлозной-гемицеллюлозной сети и, по крайней мере, частично деэтерифицируется и, таким образом, становится доступным для получения пектинового продукта с волокнами.
В противоположность пектинсодержащему исходному растительному материалу, полученный пектиновый продукт с волокнами обладает гелевыми и вяжущими свойствами в присутствии различных ионов металлов, например ионов кальция. При наличии ионов кальция в водном растворе, пектиновый продукт с волокнами, полученный способом изобретения, может формировать стабильный гель, с удиви
- 8 011709 тельно высокой прочностью или вязкий раствор с высокой вязкостью.
Гелеобразующее и вяжущее свойства пектиновых продуктов с волокнами соответствуют продуктам, полученным способом настоящего изобретения. Они являются крайне полезными при производстве пищевых продуктов с волокнами и диетических продуктов, например, пектиновые продукты используют в качестве основного продукта с волокнами в различных ситуациях, таких как гелевые и водосвязывающие ингредиенты при промышленном производстве пищевых продуктов, корма для домашних животных, и препарат для остановки диареи, препараты для оздоровления для животных и человека.
Таким образом, настоящее изобретение относится к различным видам продуктов, именуемым пектиновым продуктом с волокнами, полученным способом, описанным выше, пектиновый продукт, полученный описанным выше способом выделения, и продукт, как таковой содержащий пектин, все они обладают похожими особыми свойствами, например вязкостью, степенью этерификации, степенью амидирования.
В варианте осуществления настоящего изобретения получается пектиновый продукт с волокнами, степень этерификации указанного продукта от 2 до 40%, степень амидирования не больше чем 30% и содержание сухого вещества по весу по крайней мере 16%, который способен образовывать гель или придавать раствору вязкость в присутствии ионов кальция в водном растворе, содержащем от 25 до 65% по весу, например от 25 до 50% по весу сахарозы, например 30 по весу сахарозы, рН раствора в интервале 1-7, например около 3.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пектиновый продукт с волокнами, выделенный пектиновый продукт и/или продукт, содержащий пектин, где степень этерификации пектинового полимера 0-80, например 0-50, например 2-45, например 2-40, например 5-50, например 10-50, например 10-40, например 15-35.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пектиновый продукт с волокнами, выделенный пектиновый продукт и/или продукт, содержащий пектин, где степень амидирования пектинового продукта не больше чем 95%, например не больше чем 75%, например не больше чем 60%, не больше чем 50%, например не больше чем 40%, например не больше чем 30%, например не больше чем 25%, например не больше чем 20%.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения пектиновый продукт с волокнами, выделенный пектиновый продукт и/или продукт, содержащий пектин, содержат сухое вещество по крайней мере 1% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 5% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 10% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 15% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 25% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 50% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 75% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 85% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 95% (в/в) сухого вещества.
В настоящем контексте термин «пектиновый продукт с волокнами» относится к продуктам, содержащим пектин и волокна. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, содержание волокон, находящихся в пектиновом продукте с волокнами, составляет по крайней мере 1% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 5% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 10% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 15% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 25% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 50% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 75% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 85% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 95% (в/в) сухого вещества.
В данном контексте термин «пектиновый продукт» относится к продуктам, полученным способами выделения, описанными здесь. В варианте осуществления настоящего изобретения пектиновый продукт не содержит или содержит очень мало волокон.
В данном контексте термин «продукт, содержащий пектин» относится к соединениям, растворам или другим видам смесей, где пектиновый полимер составляет 1-100% продукта по весу, например 150%, например 1-25%, например 1-10%, например 10-100%, например 25-75%, например 50-75%.
В варианте осуществления настоящего изобретения пектин находится либо в пектиновом продукте с волокнами, в выделенном пектиновом продукте и/или в продукте, содержащем пектин, степень этерификации которого 0-80, например 0-50, например 2-50, например 2-45, например 2-40, например 5-50, например 10-50, и/или степень амидирования не больше чем 95%, например не больше чем 75%, например не больше чем 60%, не больше чем 50%, например, не больше чем 40%, например не больше чем 30%, например не больше чем 25%, например не больше чем 20%.
Характерной особенностью продуктов в соответствии с настоящим изобретением является увеличенный молекулярный вес пектиновых полимеров по сравнению с обычно получаемыми пектиновыми полимерами. Это различие между двумя типами полимеров может быть выражено в вяжущих свойствах продуктов.
С целью легкой оценки пектиновых продуктов на основании их вязкости был разработан следующих способ А.
- 9 011709
Способ А.
Смазывается 200 мл мерная колба с магнитной мешалкой.
1,000 г пектинового материала помещается в мерный стакан и добавляется при перемешивании 3 мл изопропанола (ΙΡΑ). Когда суспензия стала гомогенной, добавляется при перемешивании 100 мл кипящего цитратного буфера (смотри ниже). После полного растворения полимера добавляется 250 мг гексаметафосфата натрия. Раствор перемешивается в течение двух часов и доводиться до 100 грамм. При температуре 20°С кривая текучести определяется при скорости сдвига 15-150 1/с на Нааке Р11СО51гс55 1 (см. ниже).
Лимонно-кислый/цитратный буфер:
А: 21,02 г лимонной кислоты, моногидрат на 1 л деионизированной воды.
В: 29,41 г тринатрийцитрата, дигидрата на 1 л деионизированной воды.
Смешивали 17 частей А на 33 части В для получения конечного раствора.
Наке Р11СО51ГС55 1:
Ротор с сенсорной системой Ζ34 ΌΙΝ 53019 Серия 1.
Водяная баня, нагревающая измерительную колбу, была 20°С.
Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечивается продукт, получаемый описанными здесь способами или продукт, содержащий пектин, где указанный продукт соответствует по крайней мере одному из следующих требований:
(ί) вязкость продукта по крайней мере 5 сП при наибольшей концентрации пектина в растворе 1% (в/в), измеренная способом А, или (ίί) продукт обладает вязкостью, которая по крайней мере в два раза превышает вязкость пектинового продукта, полученного обычным способом, при наибольшей концентрации пектина в растворе по крайней мере 1% (в/в), измеренной способом А.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения вязкость продукта по крайней мере 5 сП (сантипуаз), при наибольшей концентрации пектина в растворе 1% (в/в), например по крайней мере 10 сП, например по крайней мере 15 сП, например по крайней мере 20 сП, например по крайней мере 25 сП, например по крайней мере 35 сП, например по крайней мере 40 сП, например по крайней мере 45 сП, например по крайней мере 50 сП, например по крайней мере 75 сП, например по крайней мере 100 сП, например по крайней мере 150 сП, например по крайней мере 200 сП. В другом варианте осуществления настоящего изобретения вязкость продукта по крайней мере в 2,5 раза выше, чем вязкость обычно получаемых пектиновых продуктов, например по крайней мере в 3 раза больше, например по крайней мере в
3,5 раза больше, например по крайней мере в 4 раза больше, например по крайней мере в 5 раз больше.
Промышленное применение
Пектиновые продукты, содержащие волокна, и пектиновые продукты, полученные способами, описанными выше, обладают свойствами, которые позволяют непосредственно их использовать в различных областях. Непревзойденная плотность геля, непревзойденные вяжущие и эмульгирующие свойства продукта могут быть использованы, например, для инкапсулирования, например, сильно летучих липидов и/или водорастворимых ароматических и красящих веществ. Данное свойство может быть использовано при производстве продуктов питания и кормов, а также в фармацевтической и косметической индустриях, например, для инкапсулирования питательных микроэлементов, ароматизирующих веществ, витаминов и т.д. Пектиновые продукты настоящего изобретения являются полезными в производстве твердых и жидких фармацевтических композиций, включающие, например, таблетки, суспензии, эмульсии и т.д. и в качестве компонентов в косметических продуктах, таких как духи, кремы, лосьоны и т.д.
При определенных условиях производства продукт изобретения может образовывать защитную пленку вокруг нужного вещества (веществ) для защиты, например, от кислорода, света, тепла и т.д. С другой стороны, вещества, которые было бы желательно защитить, могут быть включены в инкапсулирующий гель, основанный на настоящем изобретении.
Более того, продукт может быть использован в качестве структурного вещества посредством прямого его введения и/или формирования компонентов в пищевых продуктах или кормах. В кормах, например, для формирования мяса в виде кусочков, в качестве вяжущих веществ в подливках, гельформирующих препаратах с мясом и костной мукой, и в качестве структурного компонента в сухих пищевых продуктах при экструзии с низким давлением. Более того, добавление продукта увеличит стабильность при автоклавировании пищевых продуктов и сильный эмульгирующий эффект может предотвратить вытекание жира при автоклавировании.
В пищевых продуктах пектин по изобретению может с успехом использоваться в качестве природного заменителя жира в так называемых «легких» продуктах. Особенно выгодным вариантом такого применения является ярко выраженный эмульгирующий эффект пектиновых продуктов, позволяющий отказаться от использования обычных эмульгаторов.
Конкретным использованием технических свойств, характерных для пектиновых продуктов изобретения, является использование их в табачных изделиях, например, в качестве определенной замены табака или в качестве технической помощи при обработке табачных листьев. Более того, добавление пектиновых продуктов изобретения в табачные продукты прямо структурирует и/или будет полезным при пе
- 10 011709 реработке табачных продуктов. Пектиновые продукты изобретения легко суспендируются в воде при высоких концентрациях и могут быть использованы, в зависимости от степени активации продукта, в качестве клейкого раствора с высокой вязкостью с высоким процентом содержания сухого вещества. По той же причине, табачные материалы могут быть переработаны и склеены экстрагированием такой суспензии до высушивания. Содержание пектинового продукта в конечном табачном изделии имеет водосвязывающий эффект и предотвращает высушивание больше допустимого уровня. Любые другие табачные ингредиенты могут быть растворены или образовывать смеси в полимерной смеси и смешиваться с «активированным» пектиновым продуктом. Следует заметить, что указанное выше свойство защиты ароматических веществ, которое свойственно пектиновым продуктам изобретения, может быть также использовано для защиты ароматических и вкусовых компонентов табака.
Более того, пектинсодержащие продукты изобретения могут быть использованы в качестве благоприятного для кожи компонента пеленок, тканей, подгузников и т. д.
В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к обработке пектинсодержащих исходных материалов в производстве пектина, в производстве кормов для животных и для использования в продуктах питания.
В другом варианте осуществления настоящее изобретение также относится к использованию указанного пектина. Использование включает продукты питания, косметические продукты, фармацевтические продукты и товары бытовой химии.
Пектин в соответствии с настоящим изобретением особенно полезен для производства джемов и желе, для кулинарных изделий, содержащих джемы и пасты, вне зависимости от того, пластинчатые они или нет, для подкисленных белковых напитков, для препаратов для заживления ран, препаратов для стомы и т. д.
В варианте осуществления настоящего изобретения пектиновый продукт с волокнами, пектин и/или продукт, содержащий пектин, могут быть использованы для инкапсулирования, например, легколетучих липидов и/или водорастворимых ароматических или красящих веществ или для инкапсулирования питательных микроэлементов, ароматических веществ, витаминов и т.д., или в производстве твердых или жидких фармацевтических композиций, включающие, например, таблетки, суспензии, эмульсии, и т.д., и в качестве компонентов в косметических продуктах, таких как духи, кремы и лосьоны, и т.д., или в качестве веществ, придающих вязкость, и/или эмульгирующих препаратов, или для замены жиров, или для замены табака.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения полученные пектиновые полимеры могут быть также использованы для получения систем введения для введения лекарств за счет связывания эфирных групп пектиновой молекулы с лекарством или соединения, которое нужно доставить.
Следующая далее фигура (диаграмма) еще опишет настоящий патент, но изобретение только этим не ограничивается.
Фигура показывает различие в вязкости (сП) между пектиновым продуктом цитрусовых, полученнным в соответствии с настоящим изобретением (треугольники), по сравнению с обычным пектиновым продуктом цитрусовых (квадраты).
Примеры
Материалы и способы.
Определение степени этерификации (СЭ), степени амидирования (СА), степени ацетилирования (САц), и ангидрогалактуроновой кислоты (АГК) %СЭ, %СА, %САц, и общее содержание ангидрогалактуроновой кислоты (%АГК) были определены в соответствии с способами, описанными в Химическом пищевом кодексе, четвертое издание, Ναΐίοηαΐ Асабешю Ргс88. \Уа51шщ1оп 1996, с. 283.
Определение прочности геля.
Прочность геля (выраженная в граммах) была определена приблизительно при 20°С в водном геле с кальцием с сахарозой (рН около 3±0,1) с содержанием твердой сахарозы 30% по весу и увеличивающегося содержания кальция по «Анализатору текстуры» (81аЫе Мюто 8у51еш5, модель ТА-ХТ21), используя следующие параметры:
Плунжен цилиндра пресса (8М8 Р/О 5К.): диаметр 5 мм;
Расстояние: 4 мм;
Скорость: 0,5 мм/с.
Гель приготовлялся следующим образом.
Количество (3-4 г) пектинового продукта с волокнами, соответствующее 1,2 г пектина, или 1,2 г очищенного пектинового продукта суспендировали в 110,5 г деминерализованной воды, содержащей 0,100 г гексаметафосфата натрия. Добавлением концентрированного раствора аммиака (25%) по капле с энергичным помешиванием мешалкой ИЙта Тиггах (ИТ), рН доводился до 4,5. Смесь нагревалась до 7080°С в микроволновой печи и еще раз тщательно перемешивалась, после чего добавляли 60 г сахарозы и растворяли в теплой смеси при помешивании с помощью ИТ.
Кислый фосфат кальция (СаНРО4-2Н2О) взвешивали на кончике шпателя и переносили количественно с 2x5 мл деминерализованной воды в горячую полимерную смесь при помешивании ИТ. 2,2 г глю
- 11 011709 конадельталактона (СбН16О6) растворяли в 12,5 мл деминерализованной воды и также количественно переносили с 2,5 мл деминерализованной воды в горячую полимерную смесь, содержащую точно разделенный, слегка растворимый кислый фосфат кальция. С последующим перемешиванием горячей смеси, массу смеси, составляющую 200 г, разливали в плоскую обернутую лентой посуду (диаметр: 60 мм; высота 15 мм). Формирование геля происходило при охлаждении при комнатной температуре (около 20°С) в течение следующего дня. Лента удалялась и излишек геля срезался лезвием.
Пример 1.
г высушенной и раздробленной кожуры лайма (%АГА: 40,6; %СЭ: 71,8), максимальный размер которой 5 мм и содержание сухого вещества 88% по весу, суспендировали в 550 г водного раствора, содержащего 11,25 г хлорида натрия и 4,125 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующие 4,375 ммоль хлорида натрия и 0,6488 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения.
Суспензию перемешивали в течение 70 мин при температуре 17°С, после чего температуру понижали до 6,5°С, и при перемешивании добавляли 150 г концентрированного раствора аммиака (25%), соответствующее 2,22 моль или 50,45 ммоль на 1 г сухого вещества растения. Количество добавленного аммония было 2,96 моль на 1 кг реакционной смеси и рН реакционной смеси был 11,8.
Суспензию слегка помешивали при температуре 6,5°С. Суспензию было легко перемешивать и материал кожуры разделился на сильно окрашенную и невязкую жидкую фазу.
После 40 мин перемешивания жидкая фаза удалялась на фильтровальной ткани. Твердый материал был выжат/скручен для удаления как можно большего количества жидкости. Твердый материал был промыт несколько раз суспендированием материала в разбавленной соляной кислоте (600 мл) до тех пор, пока рН не стал равным от 2,2 до 2,5. После каждого промывочного этапа жидкость полностью удалялась. После удаления жидкости через фильтровальную ткань после последней промывки, твердый материал был сжат/скручен для удаления как можно большего количества воды.
Влажный материал (содержание сухого вещества по весу 25%) был высушен в течение ночи в сушильной печи при 40°С. Высушенный продукт был измельчен в пудру, средней размер которой меньше 0,2 мм. Выход пектинового продукта с волокнами был 42 г с содержанием сухого вещества 89,8% по весу. Аналитические свойства продукта приведены в табл. 1. С ионами кальция продукт формировал стабильный гель. Плотность гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показана в табл. 2.
Таблица 1 Аналитические свойства пектинового продукта с волокнами
Ангидрогалактуронования кислота (%АГА) 47,7
Степень этерификации (%СЭ) 12,1
Степень амидирования (%СА) 28,2
Пищевые волокна* 85,3
*процент во весу сухого вещества
Таблица 2
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
117 Не определено
233 629
466 711
699 898
Раствор, содержащий аммиак, который был высушен, вливали в двойной объем изопропанола (100%). Осаждение полимерного материала не наблюдалось, что говорило о том, что обработка лаймовой кожуры аммонием в присутствии соли не приводила к растворению и экстрагированию пектина.
Для сравнения, 50 г высушенной кожуры лайма обработали тем же способом, описанным выше, за исключением того, что не добавлялся ни хлорид натрия, ни хлорид кальция. В течение обработки аммиаком реакционная смесь становилась все более и более вязкой, и в конечном счете стала очень вязкой и комковатой, с которой трудно было работать. Выделение твердого материал из жидкой фазы требовало значительного времени (около 30 мин).
При промывке растворенной соляной кислотой, высушивании и измельчении выделенного материала было получено 37 г, в которых содержалось сухого вещества 90,1% по весу.
Раствор аммиака был налит в изопропанол (100%), что привело к осаждению большого количества полимерного материала. При последующем выделении и высушивании осажденного материала было получено 12 г с содержанием сухого вещества 95,7% по весу.
Примеры 2-7.
В примерах 2-7 50 г высушенного и измельченного (максимальный размер 5 мм) кусочков лаймы (%АГА: 40,6; %СЭ: 71,8) с содержанием сухого вещества 88% по весу, обрабатывали, как описано в примере 1, за исключением того, что время набухания, температура набухания, температура деэтерификации, время деэтерификации и концентрация соли были изменены по сравнению с примером 1. Во всех
- 12 011709 примерах содержание сухого растительного вещества в растворе соли было 7,33% по весу, и обработка водным раствором аммиака осуществлялась при количестве аммиака 50,5 ммоль аммиака на 1 г сухого вещества растения. Количество добавляемого аммиака было 2,96 моль на 1 кг реакционной смеси.
Пектиновые продукты, содержащие волокна, были выделены, как описано в примере 1, и проанализированы на степень этерификации и степень амидирования. Параметры реакции, а также %СЭ и %СА приведены в табл. 3.
Таблица 3
Пример Набухание Деэтерификация Концентрация соли ммоль/г сухого вешества %СЭ %СА
мин °с МИН °С Ца Са
2 30 3,5 40 3,5 0 0,6376 23, 8 26,1
3 70 3,5 30 3,5 0 0, 6376 26,7 23,5
4 10 3,5 30 3,5 4,375 0 33, 3 20,8
5 30 3,5 20 3,5 4,375 0, 6376 35,0 17,3
6 10 3,5 40 3,5 29,165 0,6376 30,7 15,9
7 10 3,5 40 3,5 29,165 0 29, 5 17,8
Пример 8.
937,5 г мякоти картофеля (%АГА в высушенной мякоти: 17,0; %СЭ: 56,9; %САц: 17,4) в форме частиц с размером <0,5 мм и содержанием сухого вещества 18% по весу, ресуспендировали примерно в 3075 г водного раствора, содержащего 66,9 г (1,1447 моль) хлорида натрия и 24,54 г (0,1669 моль) хлорида кальция, соответствующие 7,6313 ммоль хлорида натрия и 1,1126 моль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения. Масса суспензии была 4013,6 г.
При энергичном перемешивании рН суспензии был доведен до 7 водным раствором аммиака и перемешивание продолжалось в течение 70 мин при температуре около 20°С, после чего было добавлено 445,9 г концентрированного раствора аммиака (25%), соответствующее 6,609 моль или 44,06 ммоль на 1 г сухого вещества растения. Количество добавленного аммиака было 1,482 моль на 1 кг реакционной смеси. В ходе всего реакционного процесса рН реакции был приблизительно 12.
Продолжительно перемешивание суспензии происходило при 20°С. Суспензия легко перемешивалась и жидкая фаза была текучей с низкой вязкостью. После 30 мин перемешивания жидкая фаза была высушена на фильтровальной ткани. Нерастворимый материал был отжат/перекручен для удаления как можно большего количества воды, и затем суспендирован в 5 л деминерализованной воды, содержащей 200 мл 20% раствора серной кислоты. Нерастворимый материал был еще раз получен удалением воды. При последующих двух других обработках 5 л деминерализованной воды рН суспензии был 2,2. После удаления всей воды на фильтровальной ткани по окончании последнего этапа промывки нерастворимый материал кожуры был отжат/скручен для удаления как можно большего количества жидкости.
Влажный продукт (содержание сухого вещества 25% по весу) высушивали в течение ночи в сушильной печи при 40°С. Высушенный материал был измельчен (измельчитель Фритча) до мелкой пудры, размер которой не больше 0,2 мм. Выход пектинового продукта, содержащего волокна, был 120 г, содержание сухого вещества в котором 93,0% по весу. Аналитические свойства продукта приведены в табл. 4. С ионами кальция продукт образует стабильные гели. Прочность геля с 233, 466 и 699 ч/млн кальция соответственно приведена в табл. 5.
Таблица 4 Аналитические свойства пектинового продукта с волокнами
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 17,8
Степень этерификации (%СЭ) 8, 6
Степень амидирования (%СА) 10,3
Степень ацетилирования (%САц) 5, 6
Пищевые волокна* 68,5
*в процентах по весу сухого вещества
Таблица 5
Концентрация кальция Плотность геля в
(ч/млн) в геле граммах
117 Гелевой структуры
233 73
466 124
699 145
Раствор аммиака, который был подсушен, выливали в двойной объем изопропанола (100%). Осаждение полимерного материала не наблюдалось, что говорит о том, что обработка мякоти картофеля аммиаком в присутствии солей не приводила к растворению и экстракции пектина.
Как и в примере 1, то же самое количество мякоти картофеля было обработано так же, как было
- 13 011709 описано выше, но без добавления хлорида натрия и хлорида кальция. В течение обработки аммиаком суспензия стала очень вязкой и трудной для перемешивания. Потребовалось больше чем 30 мин для отделения частично нерастворимого материала мякоти от жидкой фазы с аммонием.
1234 г жидкой фазы с аммонием было вылито в изопропанол, что привело к осаждению большого количества полимерного материала. После отделения и высушивания осажденного материала было получено 16,3 г с содержанием сухого вещества 90,4% по весу.
800 г частично нерастворимого материала мякоти было промыто раствором разбавленной серной кислоты, высушено и измельчено. После всех обработок было получено 56,7 г с содержанием сухого вещества 90,7% по весу.
Примеры 9-14.
В примерах 9-14 130,81 г кожуры картофеля (%АГА в высушенной кожуре: 17,0; %СЭ: 56,9; %САц: 17,4) с содержанием сухого вещества 18% по весу и размером частиц <0,5 мм обработали, как описано в примере 2, за исключением того, что температура деэтерификации, время деэтерификации, концентрация соли и концентрация аммиака была изменены по сравнению с примером 2.
Во всех примерах содержание сухого вещества растения в растворе соли было 4,11% по весу и материал кожуры набухал в течение 10 мин при 3,5°С до обработки раствором аммиака.
Пектиновые продукты с волокнами были выделены, как описано в примере 2, и проанализированы на %СЭ и %СА. Параметры реакции, а также %СЭ и %СА приведены в табл. 6.
Таблица 6
Пример Деэтерификация Концентрация соли ммоль/г сухого вещества Количество ИНз %ЦЕ
мин ’с Ыа Са Ммоль/г сухого вещества моль/кг*
9 120 20 13,207 0 80 2, 69 4,8 26, 6
10 30 3,5 0 1,112 44 1,50 16,5 23,0
11 30 3,5 7,629 0 44 1,50 22,1 23,2
12 60 3,5 7,629 1,112 44 1,50 10,1 24,2
13 30 3,5 7,629 1,112 44 1, 50 14, 5 23, 3
14 60 20 13,207 0 80 2,69 5,64 26,06
Пример 15.
200 г рубленных и высушенных апельсиновых корок (%АГА: 41,5; %СЭ: 70,7) марокканских апельсинов с содержанием сухого вещества 85% по весу были суспендированы в приблизительно 2379 г водного раствора, содержащего 45,0 г (0,7700 моль) хлорида натрия и 16,5 г (0,1122 моль) хлорида кальция (СаС12-2Н2О). Суспензию (2640 г) размешивали в течение 30 мин при температуре около 15°С, после чего температуру уменьшали до 3-4°С, и добавляли при перемешивании 360 г концентрированного раствора аммиака (25%), соответствующее 5,336 моль. Количество аммиака было 2,02 моль на 1 кг реакционной смеси.
Суспензию перемешивали при температуре 3-4°С в течение 30 мин. Суспензия легко перемешивалась и материал кожуры находился в невязкой жидкой фазе.
После 30 мин перемешивания жидкая фаза была удалена на фильтровальной ткани. Нерастворимый материал был выжат/скручен для удаления как можно большего количества жидкости, и затем промыт разбавленной серной кислотой, как описано в примере 1. Аналитические характеристики продукта приведены в табл. 7. С ионами кальция продукт формировал устойчивый гель. Прочности геля с 117, 233, 466 и 699 ч/млн кальция приведены в табл. 8.
Таблица 7
Аналитические характеристики
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 44,2
Степень этерификации (%СЭ) 29,4
Степень амидирования (%СА) 17,5
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 8
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
117 87
233 295
466 365
699 457
Влажный пектиновый продукт с волокнами, составляющий 900 г, с содержанием сухого вещества 16,1% по весу был ресуспендирован в 9000 г деминерализованной воды, рН который был доведен до 4,5 с помощью 12,1 г концентрированного раствора аммиака (25%). При перемешивании суспензию нагре
- 14 011709 вали до 75°С и продолжали перемешивать при этой температуре в течение 60 мин, после чего экстракт был отделен от нерастворимого осадка с помощью фильтрации на кизельгуровом фильтре.
Фильтрат был перелит в двойной объем изопропанола (100%), в результате чего пектиновый продукт осаждался. Последующее выделение и осаждение очищенного пектинового продукта, а также промывку и высушивание проводили при 40°С, в результате чего было получено 37,3 г с содержанием сухого вещества 92,9% по весу. Продукт был тщательно измельчен в пудру, средний размер частиц которой не превышал 2 мм. Аналитические характеристики очищенного пектинового продукта представлены в табл. 9. С ионами кальция продукт формировал стабильные гели. Прочности гелей с 177, 233, 466, 699 ч/млн кальция соответственно представлены в табл. 10.
Таблица 9
Аналитические характеристики очищенного пектинового продукта
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 80,7
Степень этерификации (%СЭ) 24,3
Степень амидирования (%СА) 18,1
Степень ацилирования (%САц) 0
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 10
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
117 104
233 489
466 661
699 675
Пример 16.
2812,5 г увлажненной мякоти картофеля с содержанием сухого вещества 14% по весу суспендировали примерно в 9200 г водного раствора, содержащего 200 г (3,4223 моль) хлорида натрия и 73,6 г (0,5006 моль) хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующие 8,69 ммоль хлорида натрия и 1,27 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения. Масса суспензии была 12041 г.
После перемешивания суспензии в течение 10 мин при 19°С было добавлено 1337,8 г концентрированного раствора аммиака (25%), соответствующее 19,829 моль или 50,36 ммоль на 1 г сухого вещества растения. Количество добавленного раствора аммиака было 1,482 на 1 кг реакционной смеси.
Смесь перемешивали в течение 30 мин при 19°С, после чего жидкая фаза была отфильтрована на фильтровальной ткани. Нерастворимый материал был выжат/скручен для удаления как можно большего количества воды, затем нерастворимый материал при перемешивании был суспендирован в 15 л деминерализованной воды, рН которой доведен до примерно 1,3 20% раствором серной кислоты (1200 мл). Нерастворимый материал был опять выделен удалением промывочного раствора на фильтровальной ткани и при перемешивании суспендирован в 15 л деминерализованной воды. Этот промывочный этап был повторен дважды. После последней промывки рН промывочной воды был 2,5.
После удаления промывочной жидкости на фильтровальной ткани после последней промывки, выжимания/перекручивания выделенного твердого пектинового материала с волокнами, его вес составил 1785 г. Содержание сухого вещества по весу 18,6% по весу.
Часть влажного пектинового продукта с волокнами была высушена при 60°С в течение ночи и измельчена (измельчитель Фритча) до мелкой пудры, размер частиц которой не больше чем 0,2 мм. Аналитические характеристики высушенного пектинового продукта приведены в табл. 11. С ионами кальция продукт формировал стабильный гель. Прочность геля с 117, 233, 466, 699 ч/млн кальция соответственно представлена в табл. 12.
Таблица 11 Аналитические характеристики пектинового продукта с волокнами
Ангидрогалактуроновая кислота 16,2
Степень этерификации (%СЭ) 3,0
Степень амидирования (%СА) 12,8
Степень ацилирования (%САц) 8,0
*проценты по весу сухого вещества
- 15 011709
Таблица 12
Концентрация кальция (ч/млн) в Прочность геля в
геле граммах
117 58
233 175
466 231
699 168
Пример 17.
893 г влажного пектинового продукта с волокнами (содержание сухого вещества 18,6% по весу) из примера 16 суспендировали в 8640 г деминерализованной воды при энергичном перемешивании и добавлением концентрированного раствора аммиака (25%) рН доводился до 4,5.
При перемешивании суспензию нагревали и затем перешивали при 75°С в течение 30 мин, после чего жидкая фаза (экстракт) отделялась от нерастворимого осадка фильтрованием на фильтровальной ткани. Горячий нерастворимый экстракционный осадок выжимали для удаления как можно большего количества воды. Экстрагированный пектиновый продукт осаждали, выливая охлажденный экстракт (6800 мл) в тот же объем изопропанола, содержащего 1233 г раствора серной кислоты (15,6%). Пектиновый продукт выделяли на фильтровальной ткани, тщательно выжимали и дважды промывали, суспендируя его в 800 мл изопропанола при энергичном перемешивании. После фильтрования на фильтровальной ткани и прессования очищенный пектиновый продукт был высушен при 40°С в течение ночи. Выход очищенного пектинового продукта был 31 г с содержанием сухого вещества 93% по весу. Аналитические характеристики очищенного пектинового продукта приведены в табл. 13. С ионами кальция продукт образовывал стабильные гели. Прочность геля с 117, 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показана в табл. 14.
Таблица 13 Аналитические характеристики очищенного пектинового продукта
Ангидрогалактуроновая кислота 31,3
Степень этерификации (%СЭ) около 3
Степень амидирования (%СА) 11,5
Степень ацетилирования (%САц) 2,2
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 14
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
117 103
233 257
466 304
699 308
Пример 18.
Куски сахарной свеклы, которые были заморожены при -20°С, были разморожены и порублены с высокой скоростью на гомогенизаторе до частиц <5 мм. 366,7 г (%АГА в высушенной мякоти: 23,9; %СЭ: 42,7; %САц: 15,2) с содержанием сухого вещества 11% по весу суспендировали при перемешивании примерно в 1200 г водного раствора (около 2°С), содержащего 26,17 г хлорида натрия и 9,60 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 11,101 ммоль хлорида натрия и 1,619 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения. Масса суспензии была 1571 г.
Суспензию перемешивали в течение 20 мин при температуре около 2°С, после чего добавляли
174,4 г концентрированного раствора аммиака (25%), соответствующее 2,585 моль или 64,08 ммоль на 1 г сухого вещества растения. Количество добавленного аммиака было 1,482 моль на 1 кг реакционной смеси.
После перемешивания смеси в течение 60 мин при 2°С и рН около 12 жидкую фазу отфильтровывали на фильтровальной ткани, и нерастворимый материал был выжат/скручен для удаления как можно большего количества воды, после чего нерастворимый материал был суспендирован в деминерализованной воде, рН которой был доведен разбавленной серной кислотой до 1,3. Нерастворимый материал был отделен опять с помощью фильтрования на фильтровальной ткани и суспендирован в деминерализованной воде при перемешивании. Разбавленной серной кислотой рН был доведен до 1,3.
После выделения нерастворимого материала, он был промыт с помощью суспендирования в деминерализованной воде. Промытый материал был отделен от жидкости пропусканием через фильтровальную ткань, выжат/перекручен для удаления как можно большего количества воды и высушен при 40°С в течение ночи в сушильной печи. Высушенный материал был измельчен в мелкую пудру, размер частиц которой не больше чем 0,2 мм. Выход пектинового продукта с волокнами составил 29,81 г с содержанием сухого вещества 92,9% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 17.
Пектиновый продукт формировал стабильные гели с кальцием. Прочность геля при 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показана в табл. 15.
- 16 011709
Таблица 15
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
233 17,5
466 51,0
699 67,2
Пример 19.
366,7 г кусков измельченной сахарной свеклы (параметры те же, что и в примере 18) обработали, как описано в примере 18, за исключение того, что обработка аммиаком проводилась в течение 30 мин.
Выход пектинового продукта с волокнами был 30,0 г с содержанием сухого вещества 92,3% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 17.
Пектиновый продукт с волокнами образовывал вязкие растворы при 20°С с ионами кальция в водных растворах, содержащих 30% сахарозы по весу и рН 3,5. Растворы были получены, как описано для определения прочности геля. Вязкость растворов, содержащих 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, были измерены на Нааке Кйсотйсг (Яйсозйсзз, 8спзог 8уз4ст Ζ34, Όίη 53019, серия 1). Результаты представлены в табл. 16.
Таблица 16
Градиент скорости сдвига (с’1) Вязкость (мПа-с) при
233 ч/млн Са 466 ч/млн Са 699 ч/млн Са'
15 277,0 1325 1691
30 176,5 710,3 814,7
60 119,6 300,3 436,3
90 97,1 187, 8 250,3
120 83,9 141, 5 183,9
150 75,9 121,7 183, 9
Таблица 17
Аналитические характеристики пектинового продукта с волокнами из кусков сахарной свеклы Пример 18 Пример 19
Ангидрогалактуроновая кислота 26,1 24,8
Степень этерификации (%СЭ) 12,2 15,7
Степень амидирования (%СА) 16,2 13,7
Степень ацетилирования (%САц) 6,3 10, 7
*проценты по весу сухого вещества
Пример 20.
100 г высушенной и измельченной кожуры лайма (%АГА: 40,6; %СЭ: 71,8), максимальный размер которой 5 мм с содержанием сухого вещества 88% по весу, ресуспендировали примерно в 1280 г водного раствора (3°С), содержащего 22,5 г хлорида натрия и 8,25 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 4,375 ммоль хлорида натрия и 0,6378 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения. Масса суспензии была 1378,5 г.
Суспензию перемешивали 30 мин при температуре 3°С, после чего постепенно добавляли при энергичном перемешивании 4,75 г измельченного гидроксида кальция (Са(ОН)2), соответствующее 64,11 ммоль или 0,728 ммоль кальция на 1 г сухого вещества растительного материала при рН 12,0±0,1. Количество добавленного гидроксида кальция было 46,35 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Смесь перемешивали в течение 35 мин при температуре 3°С, после чего добавляли разбавленную серную кислоту до рН 1,3.
Жидкая фаза была отфильтрована на фильтровальной ткани и нерастворимый материал был выжат/скручен для удаления как можно большего количества воды, после чего нерастворимый материал был суспендирован в деминерализованной воде и разбавленной серной кислотой рН был доведен до 1,3.
После фильтрования жидкой фазы на фильтровальной ткани и выжимания/скручивания нерастворимого материала нерастворимый материал был последний раз промыт суспендированием в деминерализованной воде.
После удаления жидкой фазы на фильтровальной ткани нерастворимый материал был высушен в сушильной печи в течение ночи при 40°С. Высушенный продукт был измельчен в мелкую пудру, размер частиц которой <0,2 мм. Выход пектинового продукта, содержащего волокна, был 87,3 г с содержанием сухого вещества 92,8% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 18.
Продукт образовывал стабильный гель с кальцием. Измеренные прочности гелей представлены в табл. 19.
- 17 011709
Пример 21.
100 г высушенной и измельченной кожуры лайма (те же характеристики, как в примере 20) обработали, как описано в примере 20, за исключением того, что вместо 4,75 г гидроксида кальция использовали 215,8 г 0,5N гидроксида натрия (107,9 ммоль), соответствующее 1,226 ммоль натрия на 1 г сухого вещества растительного материала. Количество добавленного гидроксида натрия было 76,69 ммоль на 1 кг реакционной смеси.
Выход пектинового продукта, содержащего волокна, был 85,5 г с содержанием сухого вещества 98,3% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 18, и в табл. 19 приведены прочности гелей, содержащих 233, 466 и 699 ч/млн кальция соответственно.
Таблица 18
. Аналитические характеристики пектинового продукта, содержащего волокна, из кожуры лайма Пример 20 Пример 21
Ангидрогалактуроновая кислота 44,8 40,6
Степень этерификации (%СЭ) 38,4 38,7
Степень ацетилирования (%САц) - -
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 19
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
Пример 20 Пример 21
233 206 244
466 251 335
699 482 438
Пример 22.
100 г высушенной и измельченной кожуры лимона (%АГА: 41,7; %СЭ: 74,3) с максимальным размером частиц 5 мм и содержанием сухого вещества 91% по весу, суспендировали при помешивании примерно в 1280 г водного раствора (2,5°С), содержащего 22,5 г хлорида натрия и 8,25 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 4,231 ммоль хлорида натрия и 0,6167 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растения. Масса суспензии была 1378,5 г.
Суспензию перемешивали при температуре 2,5°С 30 мин, после чего постепенно добавляли при энергичном перемешивании измельченный гидроксид кальция (Са(ОН)2), соответствующий 63,30 ммоль или 0,695 ммоль кальция на 1 г сухого вещества растительного материала. рН поддерживали равным 12±0,1. Количество добавленного гидроксида кальция было 45,77 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Реакционную смесь перемешивали при температуре 2,5°С в течение 35 мин, после чего рН доводился разбавленной серной кислотой до 1,3.
Пектиновый продукт, содержащий волокна, был обработан и выделен, как описано в примере 20. Выход был 80,0 г с содержанием сухого вещества 92,3% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 20.
С ионами кальция пектиновый продукт образовывал стабильные гели. Плотности гелей при 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, представлены в табл. 21.
Пример 23.
100 г высушенной и измельченной кожуры лимона (та же степень, какая использовалась в примере 22) обработали, как описано в примере 22, с тем различием, что набухание коркового материала осуществлялось при температуре 20°С и обработка гидроксидом кальция осуществлялась при температуре 20°С 26 мин.
Выход пектинового продукта, содержащего волокна, был 78,0 г с содержанием сухого вещества 92,6% по весу. Аналитические характеристики продукта приведены в табл. 20.
Продукт в присутствии ионов кальция образовывал стабильные гели. Плотности гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 21.
Таблица 20
Аналитические характеристики пектинового продукта, содержащего волокна, из кожуры лимона Пример 22 Пример 23
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 41,6 41,2
Степень этерификации (%СЭ) 33,1 29,4
Степень ацетилирования (%САц) - -
*проценты по весу сухого вещества
- 18 011709
Таблица 21
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
Пример 22 Пример 23
233 336 207
4 66 540 229
699 710 519
Пример 24.
281,3 г влажной мякоти картофеля (%АГА: 16,4; %СЭ: 46,1; %САц: 11), размер частиц которой <0,5 мм и содержанием сухого вещества 14% по весу, ресуспендировали при перемешивании примерно в 1020 г водного раствора (2,5°С), содержащего 20,0 г хлорида натрия и 7,36 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 8,69 ммоль хлорида натрия и 1,271 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растительного материала. Масса суспензии была 1304,5 г.
Суспензию перемешивали в течение 20 мин при температуре 2,5-3°С, после чего постепенно добавляли при энергичном помешивании 2,56 г измельченного хлорида кальция (Са(ОН)2), соответствующего 34,55 ммоль или 0,887 ммоль кальция на 1 г сухого вещества растительного материала. рН поддерживали равным 12±0,1. Количество добавленного гидроксида кальция было 26,43 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Реакционную смесь перемешивали при температуре 2,5-3°С в течение 45 мин, после чего рН доводился разбавленной серной кислотой до 1,3.
Пектиновый продукт, содержащий волокна, был обработан и выделен, как описано в примере 20. Выход составил 37,0 г с содержанием сухого вещества 91,8% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 22.
Продукт в присутствии ионов кальция образовывал стабильные гели. Плотности гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 23.
Пример 25.
281,3 г влажной картофельной мякоти (те же характеристики, какая использовалась в примере 24) обработали в соответствии с той же процедурой, которая была описана в примере 24, с теми различиями, что вмести 2,56 г гидроксида кальция использовали 113,1 г 0,5Ν гидроксида натрия (56,55 ммоль), соответствующее 1,436 ммоль гидроксида натрия на 1 г сухого вещества растительного материала. Количество добавленного гидроксида натрия было 39,91 ммоль на 1 кг реакционной смеси.
Выход пектинового продукта, содержащего волокна, составил 37,0 г с содержанием сухого вещества 91,6% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 22. С ионами кальция продукт образовывал стабильные гели.
Плотности гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 23.
Таблица 22
Аналитические характеристики пектинового продукта, содержащего волокна, из мякоти картофеля Пример 24 Пример 25
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 17,2 15,9
Степень этерификации (%СЭ) 14,7 5,5
Степень ацетилирования (%САц) 7,9 7,7
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 23
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
Пример 24 Пример 25
233 217 197
466 350 274
699 473 328
Пример 26.
281,3 г измельченных кусочков сахарной свеклы (те же характеристики, как и в примере 18) суспендировали при перемешивании примерно в 1020 г водного раствора (2,5°С), содержащего 20,0 г хлорида натрия и 7,36 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 11,061 ммоль хлорида натрия и 1,618 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растительного материала. Масса суспензии была 1304,5 г.
Суспензию перемешивали в течение 20 мин при температуре 2-3°С, после чего постепенно добавляли, при энергичном перемешивании и поддерживаемом рН около 12, 3,048 г измельченного гидроксида кальция (Са(ОН)2), соответствующего 41,14 ммоль или 1,329 ммоль кальция на 1 г сухого вещества растительного материала. Количество добавленного кальция было 31,47 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Реакционную смесь перемешивали в течение 45 мин при температуре 2-3°С, после чего разбавленной серной кислотой доводили рН до 1,3.
Пектиновый продукт, содержащий волокна, был обработан и выделен, как описано в примере 20.
- 19 011709
Выход составил 23,4 г с содержанием сухого вещества 93,8% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 24. С ионами кальция продукт образовывал стабильные гели. Плотности гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 25.
Пример 27.
562,5 г измельченных кусочков сахарной свеклы (те же характеристики, как в примере 18) суспендировали при перемешивании примерно в 1020 г водного раствора (2°С), содержащего 20,0 г хлорида натрия и 7,36 г хлорида кальция (СаС12-2Н2О), соответствующее 5,531 ммоль хлорида натрия и 0,809 ммоль хлорида кальция, соответственно, на 1 г сухого вещества растительного материала. Масса суспензии была 1585,6 г.
Суспензию перемешивали в течение 20 мин при температуре около 2°С, после чего постепенно прибавляли при энергичном перемешивании 6,66 г измельченного гидроксида кальция (Са(ОН)2) при рН поддерживаемом около 12,0±0,1. Количество добавленного гидроксида кальция было 56,46 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Смесь перемешивали в течение 75 мин при температуре 2-3°С, после чего доводили рН разбавленной серной кислотой до 1,3.
Пектиновый продукт, содержащий волокна, обрабатывали и выделяли, как описано в примере 20. Выход составил 47,0 г с содержанием сухого вещества 92,7% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 24. С ионами кальция продукт образует стабильные гели. Плотности гелей с 233, 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 25.
Пример 28.
562,5 г измельченные кусочки сахарной свеклы (те же характеристики, что и в примере 18) обработали, описано в примере 27, с теми различиями, что вместо 6,66 г гидроксида кальция использовали
263,3 г 0,5Ν гидроксида натрия (131,65 ммоль), соответствующее 2,127 ммоль гидроксида натрия на 1 г сухого вещества растительного материала или 71,24 ммоль на 1 кг реакционной смеси. Время обработки было 35 мин.
Выход пектинового продукта, содержащего волокна, был 47,1 г с содержанием сухого вещества 93,2% по весу. Аналитические характеристики продукта представлены в табл. 24. С ионами кальция продукт образовывал стабильные гели. Плотности гелей с 466 и 699 ч/млн кальция, соответственно, показаны в табл. 25. При меньшем содержании кальция, например, 233 ч/млн кальция, продукт образует очень вязкие растворы.
Таблица 24
Аналитические характеристики пектинового продукта, содержащего волокна, из кусочков сахарной свеклы Пример 26 Пример 27 Пример 28
Ангидрогалактуроновая кислота (%АГА)* 29,3 25,2 30,2
Степень этерификации (%СЭ) 25,2 2,2 36,7
Степень ацетилирования (%САц) 6,3 5,2 7,8
*проценты по весу сухого вещества
Таблица 25
Концентрация кальция (ч/млн) в геле Прочность геля в граммах
Пример 26 Пример 27 Пример 28
233 57 79 Вязкий р-р
466 128 254 32
699 157 360 53
Пример 29.
200 мл мерный стакан с магнитной мешалкой был промаслен.
0,600, 0,8000 и 1,000% по весу цитрусового пектинового продукта, полученного с помощью настоящего изобретения, и 1,000, 1,200 и 1,400% по весу обычного цитрусового пектинового продукта, соответственно, был перенесен в мерный стакан и добавлено 3 мл изопропанола (ΙΡΑ) при перемешивании с помощью магнитной мешалки. Когда суспензия стала гомогенной, при перемешивании было добавлено 100 мл кипящего цитратного буфера (смотри ниже). После полного растворения полимера было добавлено 250 мл гексаметафосфата натрия. Раствор перемешивали в течение 2 ч и доводили до 100,0 г. При температуре 20°С определяли реологическую кривую при скорости сдвига 15-150 1/с в Нааке Р11СО51гс55 1 (см. ниже). Для вязкости при скорости сдвига 90 1/с был построен график, в котором концентрация в % является независимой переменной. Сравнение стандартов или других образцов было проведено с помощью определения количества образца, необходимого для получения вязкости 40 сП.
Лимонно-кислый/цитратный буфер:
А: 21,02 г лимонной кислоты, моногидрат на 1 л деионизированной воды
В: 29,41 г тринатрийцитрата, дигидрат на 1 л деионизированной воды.
Смешивали 17 частей А и 33 части В для получения конечного раствора.
- 20 011709
Наке Р11СО51ГС55 1:
Ротор с сенсорной системой Ζ34 ΌΙΝ 53019 Серия 1.
Водяная баня, нагревающая измерительную колбу, была 20°С.
Результаты.
Фигура показывает, что пектиновые продукты, полученные способом настоящего изобретения, обладают более высокой вязкостью при одинаковой концентрации пектина в растворе. Это означает, что существует функциональный пробел между двумя видами пектиновых продуктов, который указывает на то, что пектинового продукта, полученного обычным способом, необходимо добавить в два раза больше пектинового продукта, полученного способом настоящего изобретения, для получения одинаковой вязкости (при 40 сП).
Ссылки.
И8 5567462.
И8 2480710.
ΌΕ 4013765.
ΌΕ 4042405.
Химический пищевой кодекс, четвертое издание, Ναΐίοηαΐ Асабешк Рге§5, Аа^ипЦоп 1996, с. 283.

Claims (43)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, из растительного материала, включающий следующие стадии:
    (ί) получение ίη 8Йи реакционной системы посредством набухания растительного материала в водном растворе, который содержит по крайней мере одну водорастворимую и нейтральную соль, (ίί) деэтерифицирующая обработка пектина, присутствующего в набухшем растительном материале со стадии (ί), и (ΐϊϊ) выделение деэтерифицированного пектинового продукта, содержащего волокна, причем деэтерифицирующая обработка на стадии (ίί) является щелочной обработкой при рН больше 10,0.
  2. 2. Способ по п.1, в котором водный раствор не содержит органических растворителей.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором растительный материал набухает в водном растворе в течение от 1 до 120 мин.
  4. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором растительный материал набухает в водном растворе при температуре в интервале 0-120°С.
  5. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором растительный материал набухает в водном растворе с получением содержания сухого вещества растительного материала в интервале 1-50%.
  6. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором количество по крайней мере одной соли соответствует концентрации соли от 1 до 30 ммоль на 1 г сухого вещества растительного материала, например от 5 до 15 ммоль.
  7. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором водный раствор является неорганическим водным раствором.
  8. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором водорастворимая и/или нейтральная соль выбрана из группы, состоящей из солей натрия, солей калия, солей кальция, хлоридов, нитратов и их смесей.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором деэтерификацию проводят в течение от 1 до 120 мин.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, в котором деэтерификацию осуществляют при температуре в интервале 0-120°С.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором деэтерификацию осуществляют при содержании сухого вещества растительного материала в интервале 1-50%.
  12. 12. Способ по п.1, в котором щелочные условия на стадии (ίί) обеспечивают добавлением щелочного реагента, обеспечивающего рН выше 10, например выше 11, например выше 12, например выше 13, например 14 (в интервале 10-13, например в интервале 11-13, например в интервале 11,5-12,5).
  13. 13. Способ по п.12, в котором щелочной реагент представляет собой по крайней мере одно соединение, выбранное из аммиака или другого низкомолекулярного амина, диамина или аминокислоты, гидроксидов натрия, калия и кальция или гидроксидов органических оснований, например гидроксида тетраметиламмония.
  14. 14. Способ по п.13, в котором количество щелочного реагента находится в интервале от 20 до 80 ммоль основного реагента на 1 г сухого вещества пектинсодержащего растительного материала.
  15. 15. Способ по любому из пп.1-14, в котором растительный материал дополнительно подвергают амидированию.
  16. 16. Способ по п.15, в котором амидирование обеспечивается добавлением амидирующего реагента, выбранного из группы, состоящей из аммиака или других низкомолекулярных аминов, диаминов или аминокислот.
  17. 17. Способ по п.15 или 16, в котором набухший растительный материал, полученный на стадии (ί),
    - 21 011709 обрабатывают амидирующим реагентом в течение от 1 до 120 мин.
  18. 18. Способ по любому из пп.15-17, в котором набухший растительный материал, полученный на стадии (ί), обрабатывают амидирующим реагентом при температуре в интервале от -15 до 75°С.
  19. 19. Способ по любому из пп.1-18, в котором выделенный и деэтерифицированный продукт, содержащий волокна, полученный на стадии (ίίί), подвергают по крайней мере одной стадии промывки и/или по крайней мере одной стадии сжатия с получением пектинового продукта, содержащего волокна.
  20. 20. Способ по п.19, в котором промытый и/или высушенный пектиновый продукт с волокнами высушивают с получением содержания сухого вещества по крайней мере 90% по весу, и в случае необходимости измельчают.
  21. 21. Способ по п.1 или 20, в котором степень этерификации пектинового продукта, содержащего волокна, находится от 0 до 80, например от 0 до 50, например от 2 до 50, например от 2 до 45, например от 2 до 40, например от 5 до 50, например от 10 до 50, например от 10 до 40, например от 15 до 35.
  22. 22. Способ по любому из пп.1-21, в котором степень амидирования пектинового продукта, содержащего волокна, составляет не более 95%, например не более 75%, например не более 60%, например не более 50%, например не более 40%, например не более 30%, например не более 25%, например не более 20%.
  23. 23. Способ по любому из пп.1-22, в котором содержание сухого вещества в пектиновом продукте с волокнами, полученном на стадии (ίίί), составляет по крайней мере 1% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 5% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 10% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 15% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 25% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 50% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 75% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 85% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 95% (в/в) сухого вещества.
  24. 24. Способ по любому из пп.1-23, в котором растительный материал получен из исходного растительного материала в свежем или высушенном виде.
  25. 25. Способ по любому из пп.1-24, в котором растительный материал выбран из группы, включающей мякоть картофеля, мякоть сахарной свеклы, яблочные остатки, кожуру или мякоть цитрусовых, таких как лимон, апельсин, мандарин, лайм или грейпфрут.
  26. 26. Пектиновый продукт, содержащий волокна, который получен способом по любому из пп. 1-25.
  27. 27. Продукт по п.26, в котором содержание волокон в продукте составляет по крайней мере 1% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 5% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 10% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 15% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 25% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 50% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 75% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 85% (в/в) сухого вещества, например по крайней мере 95% (в/в) сухого вещества.
  28. 28. Способ получения пектинового продукта, включающий стадии:
    (ί) получения пектинового продукта с волокнами по п.26 или 27, (ίί) добавления среды для экстракции к пектиновому продукту, содержащему волокна, с получением экстракционной суспензии, (ш) установления значения рН экстракционной суспензии в интервале 1-12, (ίν) доведения температуры экстракционной суспензии до температуры в интервале 0-120°С, и (ν) выделения пектинового продукта из водной фазы среды для экстракции.
  29. 29. Способ по п.28, в котором рН экстракционной среды находится в интервале 1-6, например в интервале 2-6, например в интервале 2-5, например в интервале 3-5, например в интервале 4-5.
  30. 30. Способ по п.28 или 29, в котором температура находится в интервале 40-100°С, например в интервале 60-80°С.
  31. 31. Способ по любому из пп.28-30, в котором пектиновый продукт выделяют известным способом, таким как осаждение, экстракция, центрифугирование, фильтрование, хроматография, высушивание.
  32. 32. Пектиновый продукт, который получен способом по любому из пп.28-31.
  33. 33. Продукт по п.32, который соответствует по крайней мере одному из следующих требований:
    (ί) вязкость продукта составляет по крайней мере 40 сП, при самой большой концентрации пектина в растворе 1% (в/в) и при измерении с использованием лимоннокислого/цитратного буфера и вискозиметра Нааке КЕеокИекк 1, или (ίί) вязкость продукта составляет по крайней мере в два раза больше, чем вязкость пектиновых продуктов, полученных обычными способами, при самой большей концентрации пектина в растворе 1% (в/в) и при измерении с использованием лимоннокислого/цитратного буфера и вискозиметра Нааке КЕеокИекк 1.
  34. 34. Продукт, содержащий пектин, соответствующий по крайней мере одному из следующих требований:
    (ί) вязкость продукта составляет по крайней мере 40 сП при самой большей концентрации пектина в растворе 1% (в/в) и при измерении с использованием лимоннокислого/цитратного буфера и вискозиметра Нааке КЕеокИекк 1 или
    - 22 011709 (ίί) вязкость продукта составляет по крайней мере в два раза больше, чем вязкость пектиновых продуктов, полученных обычными способами, при самой большей концентрации пектина в растворе 1% (в/в) и при измерении с использованием лимоннокислого/цитратного буфера и вискозиметра Нааке КкеозГОезз 1.
  35. 35. Продукт по п.34, в котором вязкость составляет по крайней мере 45 сП, при самой большей концентрации пектина в растворе 1% (в/в), например по крайней мере 50 сП, например по крайней мере 75 сП, например по крайней мере 100 сП, например по крайней мере 150 сП, например по крайней мере 200 сП.
  36. 36. Продукт по п.34 или 35, в котором вязкость составляет по крайней мере в 2,5 раза больше вязкости продуктов, полученных обычным способом, например, по крайней мере в 3 раза выше, например по крайней мере в 3,5 раза выше, например по крайней мере в 4 раза выше, например по крайней мере в 5 раза выше.
  37. 37. Продукт по любому из пп.34-36, в котором степень этерификации пектина составляет от 0 до 80, например от 0 до 50, например от 2 до 50, например от 2 до 45, например от 2 до 40, например от 5 до 50, например от 10 до 50 и/или степень амидирования не более 95%, например не более 75%, например не более 60%, например не более 50%, например не более 40%, например не более 30%, например не более 25%, например не более 20%.
  38. 38. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 для инкапсулирования, например, легколетучих липидов и/или водорастворимых ароматических или красящих веществ или для инкапсулирования питательных микроэлементов, ароматизирующих веществ, витаминов.
  39. 39. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 для получения твердых или жидких фармацевтических композиций, включающих, например, таблетки, суспензии, эмульсии, и в качестве компонента в косметических продуктах, таких как духи, кремы, лосьоны.
  40. 40. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 в качестве вяжущих агентов.
  41. 41. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 в качестве эмульгирующих агентов.
  42. 42. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 в качестве заменителя жира.
  43. 43. Применение продукта по любому из пп.26-27, 32-33 или 34-37 в качестве заменителя табака.
EA200600189A 2003-07-07 2004-07-07 Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, пектиновый продукт и его применение EA011709B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200301037 2003-07-07
DKPA200400112 2004-01-27
PCT/DK2004/000487 WO2005003178A1 (en) 2003-07-07 2004-07-07 Method for preparing fibre-containing pectin and products and uses hereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200600189A1 EA200600189A1 (ru) 2006-06-30
EA011709B1 true EA011709B1 (ru) 2009-04-28

Family

ID=33566217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200600189A EA011709B1 (ru) 2003-07-07 2004-07-07 Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, пектиновый продукт и его применение

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7833558B2 (ru)
EP (1) EP1641832B1 (ru)
BR (1) BRPI0412394B1 (ru)
DK (1) DK1641832T3 (ru)
EA (1) EA011709B1 (ru)
ES (1) ES2731587T3 (ru)
HU (1) HUE045222T2 (ru)
MX (1) MXPA06000244A (ru)
PL (1) PL1641832T3 (ru)
PT (1) PT1641832T (ru)
SI (1) SI1641832T1 (ru)
WO (1) WO2005003178A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762867C1 (ru) * 2018-01-11 2021-12-23 Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед Материал для включения в курительное изделие

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9032971B2 (en) 2006-11-15 2015-05-19 Philip Morris Usa Inc. Moist tobacco product and method of making
WO2009007854A2 (en) * 2007-06-08 2009-01-15 Philip Morris Products S.A. Oral pouch product including soluble dietary fibers
PT2188315T (pt) * 2007-08-29 2019-06-27 Kmc Kartoffelmelcentralen Amba Método de preparação de produtos de pectina que contenham fibras e produtos de pectina
WO2009070291A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-04 Cargill, Incorporated Animal feed composition with enhanced nutritional characteristics
US9687023B2 (en) 2009-10-09 2017-06-27 Philip Morris Usa Inc. Moist smokeless tobacco product for oral usage having on a portion of the outer surface at least one friction reducing strip that provides texture during use
US10334870B2 (en) 2010-10-07 2019-07-02 Tropicana Products, Inc. Processing of whole fruits and vegetables, processing of side-stream ingredients of fruits and vegetables, and use of the processed fruits and vegetables in beverage and food products
WO2012050099A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 ユニテックフーズ株式会社 粉末ミックス
US8884002B2 (en) * 2010-12-01 2014-11-11 Fiberstar Bio-Ingredient Technologies, Inc. Viscosity control in compositions comprising plant fiber materials
CN110353135A (zh) 2013-02-15 2019-10-22 百事可乐公司 制备共产物并掺入饮料中以增强营养和感官属性
US10390552B2 (en) 2013-07-13 2019-08-27 Brock M. Lundberg Highly refined cellulose-based gel
WO2017017251A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Firmenich Sa Air freshener gel containing cellulose, hemicellulose, lignin
US10925991B2 (en) 2015-07-29 2021-02-23 Firmenich Sa Air freshener gel containing cellulose, hemicellulose, lignin
CN109068701A (zh) 2016-03-30 2018-12-21 陶氏环球技术有限责任公司 包含纤维素醚和含纤维果胶制品的加工肉制品
WO2017172718A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 Dow Global Technologies Llc Blends of okara and a fiber-containing pectin product
US10287366B2 (en) 2017-02-15 2019-05-14 Cp Kelco Aps Methods of producing activated pectin-containing biomass compositions
MX2020009739A (es) 2018-03-26 2020-10-16 Cp Kelco Aps Pectina caracterizada por un bajo grado de esterificacion metilica y una alta viscosidad intrinseca.
RU2704832C1 (ru) * 2019-01-22 2019-10-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Способ получения комбинированных детоксикантов
CN110272507A (zh) * 2019-07-26 2019-09-24 福州大学 一种从叶属生物质中提取高粘性果胶的方法
DE102020120570A1 (de) 2020-08-03 2022-02-03 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Calciumpektinat zur Verwendung als Geliermittel und/oder Stabilisator bei gelierenden Zusammensetzungen für Milchprodukte und Milchsubstitutprodukte
EP4188116A1 (de) * 2020-08-03 2023-06-07 Herbstreith & Fox GmbH & Co. KG Pektin-Fabriken Calciumpektinat
DE102020125034A1 (de) 2020-09-25 2022-03-31 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Verwendung einer aktivierbaren, entesterten Fruchtfaser zur Herstellung von Erzeugnissen
US20230340164A1 (en) * 2020-08-05 2023-10-26 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Use of an activatable, de-esterified, pectin-converted fruit fiber for the manufacturing of products
DE102020120606B4 (de) 2020-08-05 2023-04-13 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Entesterte, aktivierbare, pektin-konvertierte Fruchtfaser, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
DE102020125841A1 (de) 2020-10-02 2022-04-07 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Verwendung einer aktivierbaren, entesterten, pektin-konvertierten Fruchtfaser zur Herstellung von Erzeugnissen
DE102020120605B4 (de) 2020-08-05 2022-08-04 Herbstreith & Fox Gmbh & Co. Kg Pektin-Fabriken Aktivierbare, entesterte Fruchtfaser, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
RU2762980C1 (ru) * 2021-04-27 2021-12-24 Михаил Аркадьевич Карт Способ экстракции пектина и других органических веществ из растительных отходов
MX2023014541A (es) 2021-06-08 2024-01-31 Corn Products Dev Inc Fibras citricas gelificantes y metodos de manufactura.
EP4408393A1 (en) 2021-10-01 2024-08-07 Nutrition & Biosciences USA 1, LLC Hydrocolloid blend compositions for topical application
WO2024097926A1 (en) 2022-11-03 2024-05-10 Nutrition & Biosciences Usa 1, Llc Oral biologic macromolecule delivery system
CN116462858B (zh) * 2023-03-06 2024-03-01 中国农业科学院农产品加工研究所 一种酰胺化果胶凝胶的制备方法及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1170858A (en) * 1966-06-16 1969-11-19 Philip Morris Inc Tobacco Substitute and Method of Making the Same
JPS59124902A (ja) * 1983-01-02 1984-07-19 Hikaru Konishi 植物性原料からのペクチンの効率的製造法
JPS6176502A (ja) * 1984-09-21 1986-04-19 Mitsubishi Acetate Co Ltd 部分アミド化ペクチンの製造方法
JPS6189204A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Mitsubishi Acetate Co Ltd ペクチンの部分脱メトキシル化法
JPS6189205A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Mitsubishi Acetate Co Ltd ペクチンの製造方法
US6261626B1 (en) * 1997-06-23 2001-07-17 Danisco A/S Methods of obtaining selected pectin fractions, such fractions and their use

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB582147A (en) 1944-02-14 1946-11-06 African Sisal & Produce Compan An improved process for the treatment of plant flesh, and the recovery of pectic products therefrom
US2386323A (en) 1944-03-13 1945-10-09 Lineweaver Hans Method for accelerating the alkaline de-esterification of pectin
US2444266A (en) 1944-03-31 1948-06-29 Us Agriculture Pectic materials and method of preparing same
US2480710A (en) 1945-11-07 1949-08-30 Fruit Growers Exchange Ca Acid amides of pectinic acid and process for their preparation
US2754214A (en) 1953-11-24 1956-07-10 Leo Herbert Thal Pectinic acid product and method of making the same
IL48206A (en) 1974-10-08 1978-09-29 Mars Ltd Food product having a thickened or gelled aqueous phase
DE2708404A1 (de) 1977-02-26 1978-08-31 Herbstreith Pektinfab Verfahren zur herstellung eines pektinderivates, insbesondere auf der basis von obstpektin, und zur herstellung eines nahrungsmittel-gelierstoffes und nahrungsmittel-gelierstoff
NL178882C (nl) 1976-10-29 1986-06-02 Herbstreith Pektinfab Werkwijze voor het bereiden van een pektinepreparaat op basis van fruitpektine.
US5071970A (en) 1988-11-23 1991-12-10 University Of Florida Process for producing pectin with a high-to-medium methoxyl content from beet pulp
DE4013765A1 (de) 1990-04-28 1991-10-31 Amino Gmbh Verfahren zur herstellung von amidierten pektinen
DE4042405A1 (de) 1990-04-28 1992-03-26 Amino Gmbh Verfahren zur herstellung von diaetetischen ballast- oder fuellstoffen
US5567462A (en) 1992-02-06 1996-10-22 Sanofi Bio-Industries, Inc. Pecto-cellulosic product from whole citrus peel and other materials
US5688923A (en) 1996-02-15 1997-11-18 Hercules Incorporated Pectin fibers
RU2116075C1 (ru) 1996-02-16 1998-07-27 Пятигорская государственная фармацевтическая академия Способ получения медицинского очищенного пектина
AU2001268257A1 (en) 2000-06-09 2001-12-24 Cp Kelco Aps Low methoxyl pectins, processes thereof, and stabilized aqueous systems comprising the same
US20020142992A1 (en) 2001-03-28 2002-10-03 Scherr George H. Cellulosic foam compositions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1170858A (en) * 1966-06-16 1969-11-19 Philip Morris Inc Tobacco Substitute and Method of Making the Same
JPS59124902A (ja) * 1983-01-02 1984-07-19 Hikaru Konishi 植物性原料からのペクチンの効率的製造法
JPS6176502A (ja) * 1984-09-21 1986-04-19 Mitsubishi Acetate Co Ltd 部分アミド化ペクチンの製造方法
JPS6189204A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Mitsubishi Acetate Co Ltd ペクチンの部分脱メトキシル化法
JPS6189205A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Mitsubishi Acetate Co Ltd ペクチンの製造方法
US6261626B1 (en) * 1997-06-23 2001-07-17 Danisco A/S Methods of obtaining selected pectin fractions, such fractions and their use

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 246 (C-251), 10 November 1984 (1984-11-10) & JP 59 124902 A (HIKARU KONISHI), 19 July 1984 (1984-07-19), the whole document *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 245 (C-368), 22 August 1986 (1986-08-22) & JP 61 076502 A (MITSUBISHI ACETATE CO LTD), 19 April 1986 (1986-04-19), the whole document *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 262 (C-371), 6 September 1986 (1986-09-06) & JP 61 089205 A (MITSUBISHI ACETATE CO LTD), 7 May 1986 (1986-05-07), the whole document *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 262 (C-371), 6 September 1986 (1986-09-06)& JP 61 089204 A (CETATE CO LTD), 7 May 1986 (1986-05-07), the whole document *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762867C1 (ru) * 2018-01-11 2021-12-23 Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед Материал для включения в курительное изделие

Also Published As

Publication number Publication date
US7833558B2 (en) 2010-11-16
US20070031572A1 (en) 2007-02-08
DK1641832T3 (da) 2019-06-24
BRPI0412394A (pt) 2006-09-19
PL1641832T3 (pl) 2019-10-31
SI1641832T1 (sl) 2019-09-30
BRPI0412394B1 (pt) 2016-05-10
EA200600189A1 (ru) 2006-06-30
PT1641832T (pt) 2019-06-25
MXPA06000244A (es) 2006-07-03
HUE045222T2 (hu) 2019-12-30
EP1641832B1 (en) 2019-03-20
WO2005003178A1 (en) 2005-01-13
ES2731587T3 (es) 2019-11-18
EP1641832A1 (en) 2006-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011709B1 (ru) Способ получения пектинового продукта, содержащего волокна, пектиновый продукт и его применение
EP2188315B1 (en) Method of preparing fibre-containing pectin product and pectin products hereof
Srivastava et al. Sources of pectin, extraction and its applications in pharmaceutical industry− An overview
US7772211B2 (en) Production of carrageenan and carrageenan products
Thibault et al. Physico-chemical properties of pectins in the cell walls and after extraction
Twinomuhwezi et al. Extraction and characterization of pectin from orange (Citrus sinensis), lemon (Citrus limon) and tangerine (Citrus tangerina)
US5656734A (en) Methods for making pectin and pectocellulosic products
DK165276B (da) Foderprodukt
CN103917092A (zh) 生产水凝胶的方法
Bagde et al. Extraction of pectin from orange peel and lemon peel
JP6609064B2 (ja) おから及び繊維含有ペクチン生成物のブレンド
CN100497397C (zh) 制备含纤维果胶的方法及其产品和应用
US10390552B2 (en) Highly refined cellulose-based gel
EP4223128A1 (de) Verwendung einer aktivierbaren, entesterten, pektin-konvertierten fruchtfaser zur herstellung von brühwürsten oder fleischersatzprodukten ohne phosphatzusatz
AU2018279977B2 (en) Natural and organic binder compositions for oral solid dosage forms
EP4223144B1 (de) Verwendung einer aktivierbaren, entesterten, pektin-konvertierten fruchtfaser zur herstellung einer kochpökelware
Mahdy et al. Pectin: methods of extraction and biomedical application
Thu Extraction, Characterization and Applications of Pectin from Fruit Wastes
RU2415593C2 (ru) Состав для получения съедобных оболочек для мясных продуктов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM