RU2248993C2 - Method of preparing pectin extract from citrus cakes - Google Patents

Method of preparing pectin extract from citrus cakes Download PDF

Info

Publication number
RU2248993C2
RU2248993C2 RU2003114246/04A RU2003114246A RU2248993C2 RU 2248993 C2 RU2248993 C2 RU 2248993C2 RU 2003114246/04 A RU2003114246/04 A RU 2003114246/04A RU 2003114246 A RU2003114246 A RU 2003114246A RU 2248993 C2 RU2248993 C2 RU 2248993C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
hydrolysis
pectin
countercurrent
extract
Prior art date
Application number
RU2003114246/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003114246A (en
Inventor
Л.В. Донченко (RU)
Л.В. Донченко
Л.Я. Родионова (RU)
Л.Я. Родионова
О.И. Квасенков (RU)
О.И. Квасенков
В.Д. Надыкта (RU)
В.Д. Надыкта
С.М. Горлов (RU)
С.М. Горлов
И.И. Квасенков (RU)
И.И. Квасенков
Original Assignee
Кубанский государственный аграрный университет
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 Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU2003114246/04A priority Critical patent/RU2248993C2/en
Publication of RU2003114246A publication Critical patent/RU2003114246A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248993C2 publication Critical patent/RU2248993C2/en

Links

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention provides a method of isolating pectin preparation from citrus cakes, which method comprises hydrolysis-extraction of cakes and separation of liquid phase, hydrolysis-extraction operation, according to invention, being preceded by consecutive extraction first with dimethylformamide and then with liquid carbon dioxide at superatmospheric pressure, which is reduced to atmospheric value after separation of the second extract. Hydrolysis-extraction operation is accomplished by consecutively conducting the process in concurrent and countercurrent modes introducing intermediate pressing and using water as countercurrent extractant and extract separated after countercurrent stage as concurrent extractant.
EFFECT: reduced loss of pectin without worsening its organoleptic properties.

Description

Изобретение относится к технологии выделения пектина из растительного сырья.The invention relates to a technology for the isolation of pectin from plant materials.

Известен способ производства пектина из цитрусовых выжимок, предусматривающий их экстрагирование водой, гидролиз-экстрагирование твердой фазы, отделение жидкой фазы и ее концентрированние или сушку (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов - М.: ДеЛи, 2000, с.96-105).A known method of producing pectin from citrus squeezes, providing for their extraction with water, hydrolysis-extraction of the solid phase, separation of the liquid phase and its concentration or drying (Donchenko L.V., Technology of pectin and pectin products - M .: DeLi, 2000, p. 96- 105).

Недостатком этого способа являются высокие потери пектина с водным экстрактом.The disadvantage of this method is the high loss of pectin with an aqueous extract.

Техническим результатом изобретения является сокращение потерь пектина без ухудшения его органолептических свойств,The technical result of the invention is to reduce the loss of pectin without compromising its organoleptic properties,

Этот результат достигается тем, что в способе производства пектина из цитрусовых выжимок, предусматривающем их гидролиз-экстрагирование и отделение жидкой фазы, согласно изобретению перед гидролизом-экстрагированием их последовательно экстрагируют диметилформамидом и жидкой двуокисью углерода при давлении выше атмосферного, а после отделения второго экстракта сбрасывают давление до атмосферного, при этом гидролиз-экстрагирование осуществляют путем последовательного проведения процесса в прямотоке и в противотоке с промежуточным отжимом и использованием в качестве экстрагента на стадии противоточного экстрагирования воды, а на стадии прямоточного экстрагирования экстракта, отделенного после противоточного экстрагирования.This result is achieved by the fact that in the method of producing pectin from citrus extracts, which provides for their hydrolysis-extraction and separation of the liquid phase, according to the invention, before hydrolysis-extraction they are sequentially extracted with dimethylformamide and liquid carbon dioxide at a pressure above atmospheric, and after the second extract is separated, the pressure is released to atmospheric, while hydrolysis-extraction is carried out by sequentially carrying out the process in a direct flow and countercurrent with an intermediate pressing and using water as an extractant at the stage of countercurrent extraction, and at the stage of direct-flow extraction of the extract separated after countercurrent extraction.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Цитрусовые выжимки при необходимости измельчают (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. Учебное пособие для студентов ВУЗов. - М.: ДеЛи, 2000, с.96-106), а затем экстрагируют диметилформамидом и отделяют экзтракт по известным методикам (Быкова С.Ф., Теоретические и экспериментальные основы создания принципиально новой ресурсосберегающей технологии получения растительных масел. Автореферат дис. д.т.н. - СПб.: ВНИИЖ, с.21-26; Демченко П.П. Совершенствование технологии экстрагирования масла из семян подсолнечника. Автореферат дис. к.т.н. - Л.: ВНИИЖ, 1982, с.6-14), содержащий эфирные масла и гликозиды, обладающие горьким вкусом. Далее твердую фазу экстрагируют жидкой двуокисью углерода при давлении выше атмосферного, соответствующем давлению насыщенных паров экстрагента при температуре экстракции, и отделяют экстракт без изменения давления (Касьянов Г.И. и др., Обработка растительного сырья сжиженными и сжатыми газами - М.: АгроНИИТЭИПП, 1993, 40 с.). Остатки диметилформамида переходят в экстракт, что исключает дальнейший переход диметилформамида по стадиям технологического процесса и его попадание в целевой продукт. Давление над твердой фазой резко сбрасывают до атмосферного. Это приводит к резкому вскипанию сжиженного газа и взрывному измельчению растительного сырья, сопровождающемуся разрушением клеточных мембран. Далее твердую фазу направляют на гидролиз-экстрагирование.Citrus squeezes are crushed if necessary (L. Donchenko, Technology of pectin and pectin products. A textbook for university students. - M .: DeLi, 2000, p.96-106), and then extracted with dimethylformamide and the extract is separated by known methods (Bykova S.F., Theoretical and experimental foundations for creating a fundamentally new resource-saving technology for the production of vegetable oils.Abstract of dissertation, Doctor of Technical Sciences - St. Petersburg: VNIIZh, pp.21-26; Demchenko PP Improving the technology of extraction of oil from seeds Sunflower. Abstract of a dissertation of a candidate of technical sciences - .: ARSRIF 1982, s.6-14) containing essential oils and glycosides, which have a bitter taste. Next, the solid phase is extracted with liquid carbon dioxide at a pressure above atmospheric pressure corresponding to the saturated vapor pressure of the extractant at the extraction temperature, and the extract is separated without changing the pressure (Kasyanov G.I. et al. Processing of plant materials with liquefied and compressed gases - M .: AgroNIITEIPP, 1993, 40 p.). Residues of dimethylformamide pass into the extract, which excludes the further transition of dimethylformamide according to the stages of the process and its entry into the target product. The pressure over the solid phase is sharply dumped to atmospheric. This leads to a sharp boiling of liquefied gas and explosive grinding of plant materials, accompanied by the destruction of cell membranes. Next, the solid phase is directed to hydrolysis-extraction.

Следует отметить, что пектиновые вещества не растворяются ни в диметилформамиде, ни в двуокиси углерода, что исключает их потери с отделяемыми экстрактами и, соответственно, увеличивает выход пектиновых веществ по сравнению с наиболее близким аналогом. При том что первоначальное содержание пектина в цитрусовых выжимках составляет от 8,9 до 14,9% по сухим веществам, а содержание в нем водорастворимой фракции около 33% (Донченко Л.В., Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000, с.53, 97), потери пектина в результате его глубокого гидролиза могут быть оценены для предлагаемого способа и наиболее близкого аналога по известным зависимостям (Алтуньян М.К., Кинетика деструкции полисахарида в процессе получения пектина. Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КПИ, 1988).It should be noted that pectin substances are not soluble in either dimethylformamide or carbon dioxide, which eliminates their loss with separated extracts and, accordingly, increases the yield of pectin substances in comparison with the closest analogue. While the initial content of pectin in citrus squeezes is from 8.9 to 14.9% by dry matter, and the content of the water-soluble fraction in it is about 33% (Donchenko L.V., Technology of pectin and pectin products. - M .: DeLi, 2000, p. 53, 97), the loss of pectin as a result of its deep hydrolysis can be estimated for the proposed method and the closest analogue according to the known dependences (Altunyan MK, Kinetics of the destruction of the polysaccharide in the process of producing pectin. Abstract of dissertation .n. - Krasnodar: KPI, 1988).

Гидролиз-экстрагирование проводят в прямотоке и противотоке, на любых последовательно установленных прямоточном и противоточном экстракторах или на секционном экстракторе специальной конструкции (Квасенков О.И., Совершенствование технологии получения и применения экстрактов растительного сырья в пищевой промышленности. Дис. к.т.н. - М.: ВНИИКОП - РосЗИТЛП, 1996, с.28) при параметрах процесса, определяемых по известным методикам (Ильина И.Л., Научные основы технологии модифицированных пектинов. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2001, с.88-156). Для выхода на установившийся режим вся экстракционная система заполняется одной из фаз: жидкой, то есть водой, или твердой, то есть выжимками, по субъективному выбору. После этого начинают подачу второй фазы и, как только она достигнет выхода, начинают подпитку и перемещение первой фазы, а процесс выходит на установившийся режим. В установившемся режиме на стадии противоточного экстрагирования в качестве экстрагента используют воду. Вода не обладает гидролизующей способностью по отношению к пектиновым веществам и извлекает из сырья только те вещества, которые находятся в нем заранее в водорастворимой форме. Кроме пектиновых веществ на стадии противоточного экстрагирования в экстракт переходят моно- и олигосахариды и органические кислоты. Отделенный экстракт подают на стадию прямоточного экстрагирования. Твердая фаза на выходе практически не содержит растворимых веществ, что позволяет сделать вывод о сокращении потерь пектина по сравнению с наиболее близким аналогом, в котором при проведении гидролиза-экстрагирования настаиванием в твердой фазе после отжима всегда содержатся остатки экстракта и потери пектина неизбежны.Hydrolysis-extraction is carried out in a direct flow and counterflow, on any sequentially installed direct-flow and counter-current extractors or on a sectional extractor of a special design (O. Kvasenkov, Improving the technology for obtaining and using plant extracts in the food industry. Thesis. - M.: VNIIKOP - RosZITLP, 1996, p. 28) with process parameters determined by known methods (I. Ilyina, Scientific basis of the technology of modified pectins. - Krasnodar: SKZNIISiV, 2001, p. 88-156). To reach the steady state, the entire extraction system is filled with one of the phases: liquid, that is, water, or solid, that is, squeezed, according to a subjective choice. After this, the supply of the second phase begins and, as soon as it reaches the exit, they start feeding and moving the first phase, and the process enters into a steady state. In the steady state, at the countercurrent extraction stage, water is used as the extractant. Water does not have a hydrolyzing ability with respect to pectin substances and extracts from the raw material only those substances that are in it in advance in a water-soluble form. In addition to pectin, at the countercurrent extraction stage, mono- and oligosaccharides and organic acids pass into the extract. The separated extract is fed to a straight-through extraction step. The solid phase at the outlet practically does not contain soluble substances, which allows us to conclude that the loss of pectin is reduced in comparison with the closest analogue, in which hydrolysis-extraction by insisting in the solid phase after extraction always contains extract residues and loss of pectin is inevitable.

На стадии прямоточного ведения процесса гидролиза-экстрагирования происходит интенсивный гидролиз протопектина за счет развития поверхности контакта фаз, разрушения клеточных мембран и присутствия как нативных кислот цитрусовых выжимок, так и кислот, введенных в составе экстракта. Поскольку в цитрусовых плодах и выжимках соответственно содержание кислот изменяется в зависимости от вида, сорта и условий выращивания, достижение необходимой концентрации кислот на стадии прямоточного ведения процесса гидролиза-экстрагирования осуществляется известными методами: регулированием соотношения расходов фаз и/или введением в экстракт, отделенный после противоточного экстрагирования, дополнительного количества кислот по результатам измерения значения рН реакционной смеси на входе твердой фазы, что обеспечивает оптимальные условия гидролиза. Развитие поверхности контакта фаз и разрушение клеточных мембран сырья повышают доступность протопектина, что сокращает время его гидролиза и уменьшает возможность глубокого гидролиза растворимых пектиновых веществ и, соответственно, сокращает их потери. После завершения прямоточной стадии процесса жидкую фазу отделяют самотеком и отжимом твердой фазы. Концентрация пектина в жидкой фазе выше, чем в наиболее близком аналоге, что в ряде случаев исключает необходимость ее концентрирования, например, при использовании целевого продукта в пищевой промышленности при производстве напитков. Твердая фаза, содержащая остатки экстрактивных веществ, поступает на противоточную стадию ведения процесса. На этой стадии переведенные в растворимое состояние пектиновые вещества подвергаются воздействию кислот, концентрация которых падает по ходу процесса, что снижает возможность глубокого гидролиза пектина и, соответственно, сокращает его потери по сравнению с наиболее близким аналогом по опытным данным в среднем с 33 до 8% от первоначального содержания и совпадает с аналитическим расчетом по указанной выше методике.At the stage of direct-flow management of the hydrolysis-extraction process, intensive hydrolysis of protopectin occurs due to the development of the contact surface of the phases, the destruction of cell membranes and the presence of both native citrus extract acids and acids introduced in the extract. Since the content of acids in citrus fruits and squeezes, respectively, varies depending on the type, variety and growing conditions, the required acid concentration is achieved at the stage of direct-flow hydrolysis-extraction process by known methods: by adjusting the ratio of phase flow rates and / or introducing into the extract separated after countercurrent extraction, an additional amount of acids according to the results of measuring the pH of the reaction mixture at the input of the solid phase, which ensures optimal flax hydrolysis conditions. The development of the phase contact surface and the destruction of the cell membranes of raw materials increase the availability of protopectin, which reduces the time of its hydrolysis and reduces the possibility of deep hydrolysis of soluble pectin substances and, accordingly, reduces their loss. After completion of the direct-flow stage of the process, the liquid phase is separated by gravity and the extraction of the solid phase. The concentration of pectin in the liquid phase is higher than in the closest analogue, which in some cases eliminates the need for its concentration, for example, when using the target product in the food industry in the beverage industry. The solid phase, containing the remains of extractive substances, enters the countercurrent stage of the process. At this stage, pectin substances that are converted to a soluble state are exposed to acids, the concentration of which decreases during the process, which reduces the possibility of deep hydrolysis of pectin and, accordingly, reduces its loss compared to the closest analogue according to experimental data, from an average of 33 to 8% of initial content and coincides with the analytical calculation according to the above methodology.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить потери пектина без ухудшения его органолептических свойств.Thus, the proposed method can reduce the loss of pectin without compromising its organoleptic properties.

Claims (1)

Способ производства пектина из цитрусовых выжимок, предусматривающий их гидролиз-экстрагирование и отделение жидкой фазы, отличающийся тем, что перед гидролизом-экстрагированием их последовательно экстрагируют диметилформамидом и жидкой двуокисью углерода, при давлении выше атмосферного, а после отделения второго экстракта сбрасывают давление до атмосферного, при этом гидролиз-экстрагирование осуществляют путем последовательного проведения процесса в прямотоке и в противотоке с промежуточным отжимом и использованием в качестве экстрагента на стадии противоточного экстрагирования воды, а на стадии прямоточного экстрагирования экстракта, отделенного после противоточного экстрагирования.A method of producing pectin from citrus squeezes, providing for their hydrolysis-extraction and separation of the liquid phase, characterized in that before hydrolysis-extraction they are sequentially extracted with dimethylformamide and liquid carbon dioxide, at a pressure above atmospheric, and after separation of the second extract, the pressure is released to atmospheric, this hydrolysis-extraction is carried out by sequentially carrying out the process in a direct flow and in countercurrent flow with an intermediate extraction and using as Krastenta at the stage of countercurrent extraction of water, and at the stage of direct-flow extraction of the extract separated after countercurrent extraction.
RU2003114246/04A 2003-05-15 2003-05-15 Method of preparing pectin extract from citrus cakes RU2248993C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114246/04A RU2248993C2 (en) 2003-05-15 2003-05-15 Method of preparing pectin extract from citrus cakes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003114246/04A RU2248993C2 (en) 2003-05-15 2003-05-15 Method of preparing pectin extract from citrus cakes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003114246A RU2003114246A (en) 2004-12-20
RU2248993C2 true RU2248993C2 (en) 2005-03-27

Family

ID=35560690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003114246/04A RU2248993C2 (en) 2003-05-15 2003-05-15 Method of preparing pectin extract from citrus cakes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2248993C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КИЗИМ И.Е. Технология получения и применения экстрактов из субтропического растительного сырья. Автореферат дис. к.т.н. Краснодар: Куб ГТУ, 2001, 24 с. *
ПЕХОВ А.В. Исследование экстракции растительного сырья сжиженными газами и использование полученных продуктов в промышленности. Автореферат дис. к.т.н. - Харьков: ХПИ, 1968, 22 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2248993C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248995C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248997C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248996C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248990C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2250218C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2250217C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2248370C2 (en) Method of preparing pectin from citrus squeezings
RU2250215C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2248992C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248991C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2250227C2 (en) Method for production of pectin preparation from citrus refuses
RU2250223C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2250226C2 (en) Method for production of pectin material from citrus refuses
RU2250216C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2250224C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2253458C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2250225C2 (en) Method for pectin production from citrus refuses
RU2248994C2 (en) Method of preparing pectin extract from citrus cakes
RU2248372C2 (en) Pectin preparation production method
RU2247734C2 (en) Method for preparing pectin from citrus husks
RU2248369C2 (en) Method of preparing pectin from citrus squeezings
RU2247733C2 (en) Method for preparing pectin from citrus husks
RU2250219C2 (en) Method for production of pectin material
RU2247735C2 (en) Method for preparing pectin from citrus husks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050516