RU2058085C1 - Liquid pectin obtaining method - Google Patents

Liquid pectin obtaining method Download PDF

Info

Publication number
RU2058085C1
RU2058085C1 SU915012025A SU5012025A RU2058085C1 RU 2058085 C1 RU2058085 C1 RU 2058085C1 SU 915012025 A SU915012025 A SU 915012025A SU 5012025 A SU5012025 A SU 5012025A RU 2058085 C1 RU2058085 C1 RU 2058085C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pectin
liquid phase
liquid
extraction
hydrolysis
Prior art date
Application number
SU915012025A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Голубев
Original Assignee
Голубев Владимир Николаевич
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 Голубев Владимир Николаевич filed Critical Голубев Владимир Николаевич
Priority to SU915012025A priority Critical patent/RU2058085C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2058085C1 publication Critical patent/RU2058085C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: food-processing industry. SUBSTANCE: method involves conducting hydrolysis-extraction of raw material in hydroacoustic extractor-disintegrator with cavitation number of 0.4-1.1 by medium for hydrolysis-extraction of pectin-containing raw material, with potable water being used as such medium; separating obtained pulp in separating centrifuge with rotor rotational speed of 96.6-133.3 sec till liquid phase, containing suspension in an amount not exceeding 0.3% of its total weight, is produced. Cellulose acetate membranes providing flow rate of liquid phase within 0.3-0.4 m/sec at pressure of 0.4-0.7 MPa are employed for ultrafiltration. EFFECT: increased efficiency in pectin production and simplified method. 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству пектина и может быть использовано в пищевой промышленности. The invention relates to the production of pectin and can be used in the food industry.

Известен способ получения пектина, в котором концентрирование яблочно-пектинового гидролизата осуществляют с помощью полимерных ультрафильтрационных мембран УАМ-150 при давлении 0,8-1,4 МПа и скорости протока 0,5-4 м/с [1]
Недостатком данного способа являются: частая регенерация мембран, что снижает производительность процесса, пропускание гидролизата под высоким давлением, что сокращает срок эксплуатации мембран, а также неравномерность фракционного молекулярного состава получаемого пектина, что приводит к снижению его желирующей способности.A known method of producing pectin, in which the concentration of apple pectin hydrolyzate is carried out using polymer ultrafiltration membranes UAM-150 at a pressure of 0.8-1.4 MPa and a flow velocity of 0.5-4 m / s [1]
The disadvantage of this method are: frequent regeneration of the membranes, which reduces the productivity of the process, the passage of the hydrolyzate under high pressure, which reduces the life of the membranes, as well as the uneven fractional molecular composition of the resulting pectin, which reduces its gelling ability.

Наиболее близким к предложенному способу является способ получения жидкого пектина из пектинсодержащего сырья (яблочных, цитрусовых и свекловичных выжимок), в котором измельчение сырья, гидролиз и экстракцию пектиновых веществ ведут в гидроакустическом экстракторе дезинтеграторе ГК-5 объемом 5 дм3, обеспечивающем число кавитации 0,4-1,1 при гидромодуле 1 3,1 6,1 10 соответственно.Closest to the proposed method is a method for producing liquid pectin from pectin-containing raw materials (apple, citrus and beet squeezes), in which the grinding of raw materials, hydrolysis and extraction of pectin substances is carried out in a GK-5 sonic extractor with a volume of 5 dm 3 , providing a cavitation number 0, 4-1.1 with a hydraulic module 1 3.1 6.1 10 respectively.

Для разделения полученной после кавитационной обработки пульпы на жидкую и твердую фазы ее пропускают через мембраны Ф-3, после чего пектинсодержащий водный экстракт разделяют на низко- и высокомолекулярные фракции с одновременной концентрацией на половолоконных мембранах ВСА-15 при давлении 0,18 МПа и скорости протока 0,1 м/с [2]
К недостаткам данного способа относится: применение в процессе производства дистиллированной воды, что усложняет широкое использование данного способа в промышленных условиях, использование на первой стадии фильтрации тефлоновых трубчатых мембран Ф-3, что не позволяет получить жидкую фазу, очищенную от белковых веществ, являющихся балластом и засоряющих мембраны, используемые в ультрафильтрации, а также использование половолоконных мембран ВСА-15, что не позволяет интенсифицировать процесс в целом, поскольку данные мембраны работают при давлении не более 0,5 МПа и скорости протока не более 0,5 м/с. Использование мембран ВСА-15 снижает равномерность фракционного молекулярного состава получаемого пектина, что приводит к снижению его качества. Кроме того, данные мембраны не очень надежны в эксплуатации и выход из строя хотя бы одной сильно загрязняет получаемый концентрат. В результате требуется частая периодическая замена мембран, что существенно усложняет процесс.To separate the pulp obtained after cavitation treatment into liquid and solid phases, it is passed through F-3 membranes, after which the pectin-containing aqueous extract is divided into low and high molecular weight fractions with simultaneous concentration on the hollow fiber membranes of the BCA-15 at a pressure of 0.18 MPa and flow rate 0.1 m / s [2]
The disadvantages of this method include: the use in the production process of distilled water, which complicates the widespread use of this method in an industrial environment, the use of Teflon tubular membranes F-3 in the first stage of filtration, which does not allow to obtain a liquid phase, purified from protein substances, which are ballast and clogging membranes used in ultrafiltration, as well as the use of hollow fiber membranes BCA-15, which does not allow to intensify the process as a whole, since these membranes work When a pressure of not more than 0.5 MPa and a flow rate of not more than 0.5 m / s. The use of BCA-15 membranes reduces the uniformity of the fractional molecular composition of the resulting pectin, which leads to a decrease in its quality. In addition, these membranes are not very reliable in operation and the failure of at least one strongly pollutes the resulting concentrate. As a result, frequent periodic membrane replacement is required, which greatly complicates the process.

Целью изобретения является улучшение качества получаемого жидкого пектина и упрощение процесса производства. The aim of the invention is to improve the quality of the obtained liquid pectin and simplify the production process.

Это достигается тем, что в известном способе получения пектина, включающем гидролиз-экстракцию пектинсодержащего сырья водой путем кавитационной обработки в гидроакустическом экстракторе, разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы и концентрирование ультрафильтрацией с получением пектина, отличием является то, что гидролиз-экстракцию сырья осуществляют питьевой водой, разделение пульпы проводят на разделительной центрифуге с числом оборотов ротора 96,6-133,3 с-1 до получения жидкой фазы с содержанием взвеси не более 0,3% к ее массе, при этом для ультрафильтрации используют ультрафильтрационные ацетатцеллюлозные мембраны УАМ 300-350, а процесс проводят при давлении 0,4-0,7 МПа и скорости протока 0,3-0,4 м/с.This is achieved by the fact that in the known method for producing pectin, including hydrolysis-extraction of pectin-containing raw materials with water by cavitation treatment in a hydroacoustic extractor, separation of the obtained pulp into liquid and solid phases and concentration by ultrafiltration to obtain pectin, the difference is that the hydrolysis-extraction of raw materials is carried out drinking water, the separation of the pulp is carried out in a separation centrifuge with a rotor speed of 96.6-133.3 s -1 to obtain a liquid phase with a suspension content of not more than 0.3% of its ma sce, in this case, ultrafiltration cellulose acetate membranes UAM 300-350 are used for ultrafiltration, and the process is carried out at a pressure of 0.4-0.7 MPa and a flow velocity of 0.3-0.4 m / s.

Осуществление способа поясняется технологической схемой, представленной на чертеже. The implementation of the method is illustrated by the technological scheme shown in the drawing.

Пектинсодержащее сырье по элеватору 1 направляют в бункер 2, где происходит ее накопление перед кавитационным экстрактором 3, в котором сырье подвергается кавитационной обработке с целью гидролиза-экстракции пектиновых веществ. При этом число кавитации составляет 0,4-1,1 в зависимости от вида пектинсодержащего сырья. Pectin-containing raw materials through the elevator 1 are sent to the hopper 2, where it accumulates before the cavitation extractor 3, in which the raw materials are subjected to cavitation treatment for the purpose of hydrolysis-extraction of pectin substances. The cavitation number is 0.4-1.1, depending on the type of pectin-containing raw materials.

Полученную пульпу насосом 4 перекачивают в вертикальный сборник 5 для равномерной ее подачи насосом 6 на разделительную центрифугу 7. В процессе центрифугирования проводят разделение пульпы на твердую и жидкую фазы. Этот процесс ведут по достижении содержания взвеси в жидкой фазе не более 0,3% к ее массе, что достигается числом оборотов ротора центрифуги 96,6-133,3 с-1. После этого очищенную жидкую фазу направляют насосом 8 в соответствующий сборник 9.The resulting pulp by pump 4 is pumped into a vertical collector 5 for uniform supply by pump 6 to a separation centrifuge 7. During centrifugation, the pulp is separated into solid and liquid phases. This process is carried out when the suspension content in the liquid phase is not more than 0.3% of its mass, which is achieved by the centrifuge rotor speed of 96.6-133.3 s -1 . After that, the purified liquid phase is sent by pump 8 to the corresponding collection 9.

Далее осуществляют концентрирование жидкой фазы ультрафильтрацией, пропуская ее через мембранную установку 10, снабженную ультрафильтрационными ацетатцеллюлозными мембранами УАМ 300-350. Процесс ведут при давлении 0,4-0,7 МПа и скорости протока жидкой фазы 0,3-0,4 м/с, что обеспечивает интенсификацию процесса и улучшение его качества. Next, the liquid phase is concentrated by ultrafiltration, passing it through a membrane unit 10 equipped with ultrafiltration cellulose acetate membranes UAM 300-350. The process is conducted at a pressure of 0.4-0.7 MPa and a flow rate of the liquid phase of 0.3-0.4 m / s, which ensures the intensification of the process and improve its quality.

На выходе из мембранной установки получают жидкий пектин, который направляют в подогреватель 11 и направляют в сборник 12. Готовый жидкий пектин отводят из сборника насосом 13. At the outlet of the membrane unit receive liquid pectin, which is sent to the heater 11 and sent to the collection 12. The finished liquid pectin is removed from the collection pump 13.

Использование питьевой воды вместо дистиллированной значительно упрощает процесс производства пектина, так как не требуется дополнительной обработки воды перед гидролизом-экстракцией сырья. The use of drinking water instead of distilled significantly simplifies the process of pectin production, since no additional water treatment is required before hydrolysis-extraction of raw materials.

Диапазон роторов разделительной центрифуги подобран таким образом, чтобы максимально удалить из жидкой фазы белковые вещества и получить пектинсодержащий раствор с содержанием взвесей не более 0,3% к ее массе. Именно такая предварительная обработка обеспечивает возможность использования на ультрафильтрации ацетатцеллюлозных мембран УАМ 300-350. The range of rotors of the separation centrifuge is selected in such a way as to remove protein substances from the liquid phase to the maximum and obtain a pectin-containing solution with a suspension content of not more than 0.3% by weight. It is such a preliminary treatment that makes it possible to use UAM 300-350 on cellulose acetate membranes.

Использование данных мембран обеспечивает получение более чистого концентрата с более равномерным фракционным молекулярным составом, что в конечном итоге приводит к повышению его желирующей способности. The use of these membranes provides a cleaner concentrate with a more uniform fractional molecular composition, which ultimately leads to an increase in its gelling ability.

В результате достигается длительный срок службы мембран УАМ 300-350. The result is a long service life of UAM 300-350 membranes.

Одновременно указанные параметры обеспечивают возможность интенсификации процесса мембранного разделения за счет повышения давления на ультрафильтры УАМ 300-350 до 0,4-0,7 МПа при скорости протока жидкой фазы 0,3-0,4 м/с. Конкретные значения давления и скорости протока выбираются с учетом используемого сырья и определяют выход пектина и его желирующую способность. At the same time, these parameters provide the possibility of intensifying the membrane separation process by increasing the pressure on UAM 300-350 ultrafilters to 0.4-0.7 MPa at a flow rate of the liquid phase of 0.3-0.4 m / s. Specific values of pressure and flow velocity are selected taking into account the raw materials used and determine the yield of pectin and its gelling ability.

П р и м е р 1. 30 кг свежих выжимок цитрусовых плодов, полученных при производстве сока, помещают в экстрактор, заливают 180 л водопроводной воды (гидромодуль 1 6) и проводят гидролиз-экстракцию путем кавитационной обработки в гидроакустическом экстракторе с числом кавитации 0,4 в течение 20 мин. Полученную пульпу подают центробежным насосом в промежуточную емкость, откуда она самотеком поступает на разделительную центрифугу со скоростью вращения ротора 96,6 с-1. Получают пектинсодержащую жидкую фракцию, которую направляют на концентрирование. Его проводят путем ультрафильтрации с использованием мембран УАМ 300-350 при давлении 0,4 МПа, скорости протока 0,3 м/с и температуре 35оС.PRI me R 1. 30 kg of fresh squeezed citrus fruits obtained in the production of juice are placed in an extractor, pour 180 l of tap water (hydraulic module 1 6) and carry out hydrolysis extraction by cavitation treatment in a hydroacoustic extractor with a cavitation number of 0, 4 for 20 minutes The resulting pulp is fed by a centrifugal pump to an intermediate tank, from where it flows by gravity to a separation centrifuge with a rotor speed of 96.6 s -1 . A pectin-containing liquid fraction is obtained, which is sent for concentration. It is carried out by ultrafiltration using UAM 300-350 membranes at a pressure of 0.4 MPa, a flow velocity of 0.3 m / s and a temperature of 35 about C.

В результате получают жидкий пектинсодержащий концентрат с содержанием 4,5% сухих веществ, имеющий средний молекулярный вес 106000 усл. ед. прочность желе из полученного пектина составляет 412% по Тарр-Бейкеру, выход пектина составляет 97%
Одновременно осуществляют способ получения пектина по прототипу. 30 кг выжимок цитрусовых плодов (мандариновых) того же качества помещают в гидроакустический экстрактор ГК-5 и проводят гидролиз-экстракцию при числе кавитации 0,4 в течение 20 мин при гидромодуле 1 6. Затем пульпу разделяют на твердую и жидкую фазы на тефлоновых мембранах Ф-3, а полученную жидкую фазу концентрируют на половолоконных мембранах ВСА-15 при давлении 0,18 МПа, скорости протока 0,1 м/с и температуре 25оС.The result is a liquid pectin-containing concentrate with a content of 4.5% solids, having an average molecular weight of 106,000 srvc. units the strength of jelly from the obtained pectin is 412% according to Tarr-Baker, the yield of pectin is 97%
At the same time carry out a method for producing pectin according to the prototype. 30 kg squeezes of citrus fruits (tangerines) of the same quality are placed in a hydroacoustic extractor GK-5 and hydrolysis extraction is carried out with a cavitation number of 0.4 for 20 min with a hydraulic module of 1 6. Then the pulp is separated into solid and liquid phases on teflon membranes Ф -3, and the resulting liquid phase is concentrated on hollow fiber membranes of the BCA-15 at a pressure of 0.18 MPa, a flow velocity of 0.1 m / s and a temperature of 25 about C.

Получают жидкий пектин с содержанием сухих веществ 3,7% имеющий средний молекулярный вес 47200 усл. ед. Прочность желе из полученного пектина составляет 400% по Тарр-Бейкеру, выход 94%
П р и м е р 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1.Get liquid pectin with a solids content of 3.7% having an average molecular weight of 47,200 conv. units The strength of the jelly from the obtained pectin is 400% Tarr-Baker, 94% yield
PRI me R 2. The method is carried out analogously to example 1.

50 кг свежих яблочных выжимок помещают в экстрактор, заливают 250 л водопроводной воды и проводят гидролиз-экстракцию путем кавитационной обработки в гидроакустическом экстракторе с числом кавитации 1,1 в течение 15 мин. При этом число оборотов ротора в центрифуге устанавливают равным 110 с-1, а режим ультрафильтрации устанавливают следующим: давление 0,6 МПа, скорость протока 0,35 м-с и температура 40оС.50 kg of fresh apple pomace are placed in an extractor, 250 l of tap water is poured and hydrolysis extraction is carried out by cavitation treatment in a sonar extractor with a cavitation number of 1.1 for 15 minutes. The rotor speed in the centrifuge is set to 110 s -1 , and the ultrafiltration mode is set as follows: pressure 0.6 MPa, flow rate 0.35 m-s and a temperature of 40 about C.

Получают жидкий пектин с содержанием сухих веществ 4,5% имеющий молекулярную массу 82000. Прочность желе из полученного пектина составляет 402% по Тарр-Бейкеру, выход пектина 98%
П р и м е р 3. 20 кг измельченных хлопковых створок помещают в экстрактор того же типа, заливают 200 л водопроводной воды. Проводят процесс гидролиза-экстракции с числом кавитации 1,1 в течение 10 мин. Далее все операции осуществляют по примеру 1. При этом число оборотов ротора центрифуги устанавливают равным 133,3 с-1, а ультрафильтрацию проводят при давлении 0,7 МПа, температуре фракции 45оС и скорости протока 0,4 м/с.Get liquid pectin with a solids content of 4.5% having a molecular weight of 82,000. The strength of the jelly from the obtained pectin is 402% by Tarr-Baker, the yield of pectin is 98%
PRI me R 3. 20 kg of crushed cotton leaves are placed in an extractor of the same type, pour 200 l of tap water. The hydrolysis-extraction process is carried out with a cavitation number of 1.1 for 10 minutes. Further, all operations were carried out as in Example 1. The number of revolutions of the rotor of the centrifuge is set equal to 133.3 s -1, and the ultrafiltration is conducted at a pressure of 0.7 MPa, a temperature of 45 ° C fraction and a flow rate of 0.4 m / s.

Полученный пектиновый экстракт имеет содержание сухих веществ 4,5% молекулярную массу 45000, прочность желе из полученного пектина 382% по Тарр-Бейкеру, выход 78%
Таким образом, применение данного способа по сравнению с прототипом позволяет получить пектин с улучшенными качественными показателями при общем упрощении процесса.The obtained pectin extract has a solids content of 4.5%, molecular weight 45,000, the strength of the jelly from the obtained pectin 382% by Tarr-Baker, 78% yield
Thus, the use of this method in comparison with the prototype allows to obtain pectin with improved quality indicators with a general simplification of the process.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ПЕКТИНА, включающий гидролиз-экстракцию пектинсодержащего сырья водой путем кавитационной обработки в гидроакустическом экстракторе-дезинтеграторе, обеспечивающим число кавитации 0,4 1,1, разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы и концентрирование жидкой фазы ультрафильтрацией, отличающийся тем, что гидролиз-экстракцию сырья осуществляют питьевой водой, разделение полученной пульпы на жидкую и твердую фазы проводят на разделительной центрифуге при числе оборотов ротора 96,6 133,3 с- 1 до получения жидкой фазы, содержащей взвеси в количестве не более 0,3% к ее массе, а для ультрафильтрации используют ацетатцеллюлозные мембраны УАМ 300 350 при скорости протока жидкой фазы 0,3 0,4 м/с и давлении 0,4 0,7 МПа.METHOD FOR PRODUCING LIQUID PECTIN, including hydrolysis-extraction of pectin-containing raw materials with water by cavitation treatment in a hydroacoustic extractor-disintegrator, providing a cavitation number of 0.4 1.1, separation of the obtained pulp into liquid and solid phases and concentration of the liquid phase by ultrafiltration, characterized in that hydrolysis -extraction of raw materials is carried out with drinking water, the separation of the resulting pulp into liquid and solid phases is carried out in a separation centrifuge with a rotor speed of 96.6 133.3 s - 1 to obtain a liquid phase containing suspensions in an amount of not more than 0.3% by weight, and UAM 300 350 cellulose acetate membranes are used for ultrafiltration at a flow rate of the liquid phase of 0.3 0.4 m / s and a pressure of 0.4 0.7 MPa.
SU915012025A 1991-09-09 1991-09-09 Liquid pectin obtaining method RU2058085C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915012025A RU2058085C1 (en) 1991-09-09 1991-09-09 Liquid pectin obtaining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915012025A RU2058085C1 (en) 1991-09-09 1991-09-09 Liquid pectin obtaining method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2058085C1 true RU2058085C1 (en) 1996-04-20

Family

ID=21589267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915012025A RU2058085C1 (en) 1991-09-09 1991-09-09 Liquid pectin obtaining method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2058085C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003045164A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-05 Vladimir Nikolaevich Golubev Method for producing pectin

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Пищевая промышленность 1991 г. N 2, с.51-53. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003045164A1 (en) * 2001-11-27 2003-06-05 Vladimir Nikolaevich Golubev Method for producing pectin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5468300A (en) Process for producing refined sugar directly from sugarcane
RU2030156C1 (en) Method and apparatus for juicing of fruits
JP2019520842A (en) Separation of enzymes from Trichoderma reesei by filter press and ceramic membrane tangential filtration
RU2058085C1 (en) Liquid pectin obtaining method
Ortega-Rivas Review and advances in apple juice processing
RU2066962C1 (en) Pectin production method
CN102453099A (en) Preparation method of corn starch
CN1124598A (en) Clear Yunnan Chinese olive beverage
RU2354140C1 (en) Method of processing plant raw materials to produce pectin and food products containing pectin and line for this implementation
JPS58179474A (en) Clarification process of beverage
CN216629981U (en) Extraction element of different molecular weight fish collagen and protein peptide
CN110731434A (en) Pretreatment system and process for sugarcane juices before film coating
CN212881395U (en) Blueberry wine filter equipment
CN212881194U (en) L-tyrosine splitter
RU2066965C1 (en) Method of inulin preparing from inulin-containing raw
CN106318995A (en) Method for preparing fructan and gluconic acid by using inulin
SU487118A1 (en) The method of obtaining inulin
CN88101120A (en) Processed fruit and method for vegetable are particularly produced the method for juice and are implemented the equipment of this method
CN1066931C (en) Ultra filtering clarifying process for producing technique of fruit juice
CN111957080A (en) L-tyrosine separation equipment and L-tyrosine separation method
CN215138674U (en) Separation and purification device for jerusalem artichoke polysaccharide
Lipnizki Membrane processes for sugar and starch processing
CN110117092A (en) A kind of embrane method biogas slurry purification method
FR2729381A1 (en) Treatment of effluents containing organic matter of animal origin
RU2080801C1 (en) Method for clarifying raw juice from grape, berry and other fruits, vegetables or seeds, and installation for its realization