RU2262866C1 - Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse - Google Patents

Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse Download PDF

Info

Publication number
RU2262866C1
RU2262866C1 RU2004128034/13A RU2004128034A RU2262866C1 RU 2262866 C1 RU2262866 C1 RU 2262866C1 RU 2004128034/13 A RU2004128034/13 A RU 2004128034/13A RU 2004128034 A RU2004128034 A RU 2004128034A RU 2262866 C1 RU2262866 C1 RU 2262866C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
hydrogen peroxide
beet
solution
pectin
Prior art date
Application number
RU2004128034/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Колесников (RU)
В.А. Колесников
Ю.И. Молотилин (RU)
Ю.И. Молотилин
А.И. Артемьев (RU)
А.И. Артемьев
Original Assignee
Колесников Валерий Александрович
Молотилин Юрий Иванович
Артемьев Анатолий Иванович
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 Колесников Валерий Александрович, Молотилин Юрий Иванович, Артемьев Анатолий Иванович filed Critical Колесников Валерий Александрович
Priority to RU2004128034/13A priority Critical patent/RU2262866C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2262866C1 publication Critical patent/RU2262866C1/en

Links

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: the present innovation deals with hydrolysis of beet bagasse with hydrogen peroxide solution, extraction of pectin substances out of hydrolyzed fibers of beet bagasse, thickening the extract due to vacuum-evaporation to obtain a concentrate and its drying to achieve a powder-like state. For beet bagasse hydrolysis one should apply a solution at hydrogen peroxide concentration being 3.5-4.0%, the process lasts for 40-45 min. Moreover, hydrolyzed mass that contains fibers of beet bagasse and solution with residual content of hydrogen peroxide should be forced into extractor without separation. As a result, the content of pectin substances in ready-to-use product is increased, output is increased by 5-7%, its chromaticity is decreased by 20-30% and storage period is prolonged. Technological process for obtaining the concentrate is simplified that leads to decreased energy expenses for its manufacturing.
EFFECT: higher efficiency of manufacturing.
1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к переработке побочного продукта свеклосахарного производства - жома, с целью получения продукта пищевого назначения - сухого пектинового концентрата.The invention relates to the food industry, in particular to the processing of a by-product of sugar beet production - pulp, in order to obtain a food product - dry pectin concentrate.

Известен способ производства пектинового концентрата (RU №2000713 С1, 15.10.93), предусматривающий измельчение корнеплодов сахарной свеклы, обработку острым паром при температуре 103-105°С в течение 7-8 минут, отделение сока от жома, его гидролиз и экстракцию пектиновых веществ из волокон жома пищевой органической кислотой, например лимонной или молочной, при рН 2,0-3,0 и температуре 38-42°С в течение 12-15 минут, отделение полученного экстракта, смешивание сока и экстракта, сгущение смеси путем вакуум-выпаривания при температуре 50-60°С до достижения содержания сухих веществ в полученном концентрате 58-60% и добавление в него пищевой органической кислоты до рН 3,0-4,0.A known method for the production of pectin concentrate (RU No. 2000713 C1, 10/15/93), which involves grinding sugar beet root crops, processing with hot steam at a temperature of 103-105 ° C for 7-8 minutes, separating the juice from the pulp, its hydrolysis and extraction of pectin substances from pulp fibers with edible organic acid, for example citric or lactic, at a pH of 2.0-3.0 and a temperature of 38-42 ° C for 12-15 minutes, separating the obtained extract, mixing juice and extract, thickening the mixture by vacuum evaporation at a temperature of 50-60 ° C until reaching dry matter in the resulting concentrate 58-60% and the addition of edible organic acid to it to a pH of 3.0-4.0.

Недостатком этого способа является низкое содержание пектиновых веществ в готовом концентрате. Кроме того, распад сахарозы в результате кислотного гидролиза приводит к образованию большого количества красящих веществ, которые повышают цветность получаемого концентрата и ухудшают его чистоту. Практически все водорастворимые вещества сахарной свеклы переходят в готовый продукт, в том числе вредные для человека соли тяжелых металлов, пестициды, нитраты и др., и придают концентрату специфический свекловичный запах, привкус и темный цвет. Использование дорогостоящих пищевых органических кислот (лимонной, молочной) в значительной степени повышает себестоимость концентрата.The disadvantage of this method is the low content of pectin substances in the finished concentrate. In addition, the decomposition of sucrose as a result of acid hydrolysis leads to the formation of a large number of dyes, which increase the color of the resulting concentrate and impair its purity. Almost all water-soluble substances of sugar beets pass into the finished product, including salts of heavy metals harmful to humans, pesticides, nitrates, etc., and give the concentrate a specific beet smell, taste and dark color. The use of expensive food-grade organic acids (citric, lactic) significantly increases the cost of the concentrate.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ производства пектинового концентрата из свекловичного жома (RU №2202621 С1, 20.04.2003), предусматривающий обработку жома острым паром с температурой 125-130°С в течение 15-20 минут, гидролиз последнего 2,0-2,5%-ным раствором перекиси водорода в течение 15-20 минут с последующим отделением раствора от гидролизованного жома, экстракцию пектиновых веществ водой с рН 5,5-6,0 при температуре 70-75°С, отделение экстракта, его сгущение вакуум-выпариванием до получения концентрата, а также возможное высушивание до порошкообразного состояния.The closest technical solution to the proposed one is a method for the production of pectin concentrate from beet pulp (RU No. 2202621 C1, 04/20/2003), which provides for the treatment of pulp with hot steam at a temperature of 125-130 ° C for 15-20 minutes, hydrolysis of the latter 2.0-2-2 , 5% hydrogen peroxide solution for 15-20 minutes, followed by separation of the solution from the hydrolyzed pulp, extraction of pectin substances with water with a pH of 5.5-6.0 at a temperature of 70-75 ° C, separation of the extract, its thickening is vacuum by evaporation to obtain a concentrate, as well as possible drying powdery state.

Недостатком этого способа является потемнение волокон свекловичного жома после обработки паром, что в дальнейшем приводит к повышенному расходу осветлителя - перекиси водорода. Кроме того, в процессе термообработки из жома механически вымывается и теряется часть содержащихся в нем пектиновых веществ. Наличие термообработки жома, мягкий режим гидролиза протопектина растительной ткани (малая концентрация перекиси водорода и недостаточная длительность процесса), а также промежуточное прессование перед экстракцией приводят к потере части пектиновых веществ и ухудшают товарный вид готового продукта.The disadvantage of this method is the darkening of the fibers of beet pulp after steam treatment, which further leads to an increased consumption of clarifier - hydrogen peroxide. In addition, during heat treatment, pulp is mechanically washed out and a part of the pectin substances contained in it is lost. The presence of heat treatment of pulp, the mild hydrolysis of protopectin in plant tissue (low concentration of hydrogen peroxide and insufficient process time), as well as intermediate pressing before extraction lead to the loss of some pectin substances and worsen the presentation of the finished product.

Технический результат изобретения заключается в увеличении содержания пектиновых веществ в готовом продукте, повышении выхода, снижении его цветности и увеличении срока хранения.The technical result of the invention is to increase the content of pectin substances in the finished product, increase the yield, reduce its color and increase the shelf life.

Для достижения этого технического результата в предложенном способе производства сухого пектинового концентрата из свекловичного жома, предусматривающем гидролиз последнего раствором перекиси водорода, экстракцию пектиновых веществ из гидролизованных волокон жома водой в экстракторе, отделение экстракта от проэкстрагированной массы волокон, сгущение экстракта вакуум-выпариванием до получения концентрата и его высушивание до порошкообразного состояния. Для гидролиза жома используют раствор с концентрацией перекиси водорода 3,5-4,0% и процесс проводят в течение 40-45 минут, при этом гидролизованную массу, содержащую волокна жома и раствор с остаточным содержанием перекиси водорода, без разделения подают в экстрактор.To achieve this technical result in the proposed method for the production of dry pectin concentrate from beet pulp, which involves hydrolysis of the latter with a solution of hydrogen peroxide, extraction of pectin substances from hydrolyzed pulp fibers with water in an extractor, separating the extract from the extracted fiber mass, thickening the extract by vacuum evaporation to obtain a concentrate and its drying to a powder state. For hydrolysis of the pulp, a solution with a concentration of hydrogen peroxide of 3.5-4.0% is used and the process is carried out for 40-45 minutes, while the hydrolyzed mass containing pulp fibers and a solution with a residual content of hydrogen peroxide are fed to the extractor without separation.

Способ поясняется технологической схемой, изображенной на чертеже.The method is illustrated by the technological scheme depicted in the drawing.

Способ производства сухого пектинового концентрата из свекловичного жома заключается в следующем.A method for the production of dry pectin concentrate from beet pulp is as follows.

В качестве сырья используют сырой прессованный жом. Возможно также использование сухого жома, который предварительно промывают и замачивают для набухания и удаления посторонних примесей, образовавшихся в процессе сушки.As raw materials use raw pressed pulp. It is also possible to use dry pulp, which is pre-washed and soaked to swell and remove impurities formed during the drying process.

Гидролиз водонерастворимого протопектина до растворимых пектиновых веществ из растительной массы жома проводят 3,5-4,0%-ным раствором перекиси водорода. Процесс гидролиза осуществляют при рН среды 4,1-4,2, температуре 50-55°С в течение 40-45 минут в непрерывнодействующем шнековом аппарате.Hydrolysis of water-insoluble protopectin to soluble pectin from the pulp plant mass is carried out with a 3.5-4.0% hydrogen peroxide solution. The hydrolysis process is carried out at a pH of 4.1-4.2, a temperature of 50-55 ° C for 40-45 minutes in a continuous screw apparatus.

При указанных параметрах процесса гидролиза в растительной ткани полностью разлагаются и выделяются из нее вещества, которые обусловливают специфический свекловичный запах и привкус готового продукта, происходит обесцвечивание, глубокая стерилизация и дезодорация растительных волокон, увеличивается на 5-7% степень гидролиза протопектина (переход нерастворимого протопектина в водорастворимый пектин) и соответственно выход водорастворимых пектиновых веществ.At the indicated parameters of the hydrolysis process in the plant tissue, substances are completely decomposed and secreted from it, which determine the specific beet smell and taste of the finished product, discoloration, deep sterilization and deodorization of plant fibers occur, the degree of hydrolysis of protopectin increases (the transition of insoluble protopectin to water-soluble pectin) and, accordingly, the yield of water-soluble pectin substances.

После окончания процесса гидролиза всю полученную гидролизованную массу, содержащую волокна жома и раствор с остаточным содержанием 0,6-0,8% Н2О2, без разделения подают в экстрактор. Процесс экстракции водорастворимых веществ, в том числе пектиновых, проводят в экстракторе при перемешивании с использованием деминерализованной воды с рН 5,5-6,0 (гидромодуль 1:5), при температуре процесса 70-75°С в течение 65-70 минут.After the hydrolysis process is over, all the obtained hydrolyzed mass containing pulp fibers and a solution with a residual content of 0.6-0.8% H 2 O 2 is fed to the extractor without separation. The process of extraction of water-soluble substances, including pectin, is carried out in the extractor with stirring using demineralized water with a pH of 5.5-6.0 (water module 1: 5), at a process temperature of 70-75 ° C for 65-70 minutes.

Отпрессованную твердую фазу (осветленную растительную массу) направляют на производство пищевой добавки - осветленных свекловичных волокон.The pressed solid phase (clarified plant mass) is directed to the production of food additives - clarified beet fibers.

Отделенный от твердой фазы прессованием экстракт сгущают в вакуум-аппарате при температуре 60-65% до получения концентрата с содержанием сухих веществ (СВ) 8-10%.The extract separated from the solid phase by compression is concentrated in a vacuum apparatus at a temperature of 60-65% to obtain a concentrate with a solids content of 8-10%.

Далее концентрат высушивают при температуре 60-62°С в фонтанирующей сушилке до получения сухого порошкообразного пектинового концентрата с содержанием сухих веществ (СВ) 90-98%.Next, the concentrate is dried at a temperature of 60-62 ° C in a gushing dryer to obtain a dry powdered pectin concentrate with a dry matter content (ST) of 90-98%.

Сухой пектиновый концентрат представляет собой порошкообразный продукт светло-бежевого цвета без специфического свекловичного запаха и привкуса, который содержит:Dry pectin concentrate is a light beige powdery product without a specific beet odor and taste, which contains:

- 14-15% водорастворимого свекловичного пектина со степенью этерификации не более 34%;- 14-15% water-soluble beet pectin with an esterification degree of not more than 34%;

- 2,5-3,0% водорастворимой целлюлозы и гемицеллюлозы;- 2.5-3.0% water-soluble cellulose and hemicellulose;

- 6,5-7,0% восстанавливающих сахаров;- 6.5-7.0% reducing sugars;

- до 70% спирторастворимых веществ (арабан, галактан, бетаин, сапонин и др.).- up to 70% of alcohol-soluble substances (araban, galactan, betaine, saponin, etc.).

Предлагаемый способ производства сухого пектинового концентрата из свекловичного жома по сравнению с известным способом обеспечивает: повышение выхода конечного продукта на 5-7%; содержание в нем водорастворимых пектиновых веществ - 14% по сравнению с 5,2% в сгущенном жидком концентрате; его высокую комплексообразующую способность - 10,9 мг Pb+2/1 г и соответственно 7,0 мг Pb+2/1 г в прототипе; снижение цветности на 20-30% в пересчете на 100 частей сухих веществ. Значительно упрощается технологический процесс получения концентрата, что приводит к снижению энергозатрат на его производство.The proposed method for the production of dry pectin concentrate from beet pulp in comparison with the known method provides: increasing the yield of the final product by 5-7%; the content of water-soluble pectin in it is 14% compared to 5.2% in a condensed liquid concentrate; its high complexing ability is 10.9 mg Pb +2 / 1 g and, accordingly, 7.0 mg Pb +2 / 1 g in the prototype; color reduction by 20-30% in terms of 100 parts of solids. The process of obtaining concentrate is greatly simplified, which leads to a reduction in energy costs for its production.

Сухой пектиновый концентрат по сравнению со сгущенным жидким более транспортабелен, не требует дорогостоящего консерванта при хранении, имеет практически в 2 раза больший срок годности.Dry pectin concentrate, in comparison with condensed liquid, is more transportable, does not require an expensive preservative during storage, and has an almost 2 times longer shelf life.

Предлагаемый концентрат может быть использован в качестве профилактической биологически активной добавки в продуктах питания населения на всей территории РФ, но особое значение он приобретает в зонах экологического загрязнения радиоактивными и тяжелыми металлами. Возможно использование концентрата в пищевой промышленности в качестве добавки при изготовлении широкого ассортимента продукции, в том числе лечебно-профилактического назначения.The proposed concentrate can be used as a prophylactic biologically active additive in food products of the population throughout the Russian Federation, but it acquires special significance in areas of environmental contamination with radioactive and heavy metals. It is possible to use concentrate in the food industry as an additive in the manufacture of a wide range of products, including for therapeutic purposes.

Сухой пектиновый концентрат может выпускаться в виде порошка, гранул или таблеток.Dry pectin concentrate may be in the form of a powder, granules or tablets.

Пример.Example.

100 кг свежего прессованного жома подвергают гидролизу 3,5%-ным водным раствором перекиси водорода в течение 40 минут при температуре 50°С в шнековом непрерывнодействующем аппарате.100 kg of fresh pressed pulp is hydrolyzed with a 3.5% aqueous solution of hydrogen peroxide for 40 minutes at a temperature of 50 ° C in a continuous screw apparatus.

По окончании процесса гидролиза протопектина осветленные свекловичные волокна с образовавшимся комплексом водорастворимых веществ и остатком непрореагировавшей перекиси водорода (концентрация 0,7%) направляют в экстрактор, в котором процесс экстрагирования водорастворимых веществ осуществляют с использованием деминерализованной воды с рН 5,5 (гидромодуль 1:5) при температуре процесса 75°С в течение 65 минут.At the end of the process of hydrolysis of protopectin, clarified beet fibers with the formed complex of water-soluble substances and the remainder of the unreacted hydrogen peroxide (concentration 0.7%) are sent to an extractor, in which the process of extraction of water-soluble substances is carried out using demineralized water with a pH of 5.5 (hydromodule 1: 5 ) at a process temperature of 75 ° C for 65 minutes.

После экстракции растительную массу прессуют в шнековом прессе до содержания сухих веществ в жидкой фазе (экстракте) 16%. Отпрессованную осветленную массу используют для производства пищевой добавки - пищевых свекловичных волокон.After extraction, the plant mass is pressed in a screw press until the solids content in the liquid phase (extract) is 16%. The pressed clarified mass is used for the production of a food additive - food beet fibers.

Полученный экстракт направляют в вакуум-аппарат для предварительного сгущения до содержания сухих веществ 10% и далее в фонтанирующую сушилку, где происходит процесс сушки при температуре 60°С до получения порошкообразного пектинового концентрата.The resulting extract is sent to a vacuum apparatus for preliminary thickening to a dry matter content of 10% and then to a gushing dryer, where the drying process takes place at a temperature of 60 ° C to obtain a powdered pectin concentrate.

Сухой пектиновый концентрат имеет следующие физико-химические показатели: содержание сухих веществ 98%, в том числе водорастворимого пектина - 14%; восстанавливающих моносахаров - 7%; растворимых форм целлюлозы и гемицеллюлозы - 3,5%; зольность - 3,2%; рН водной вытяжки - 4,2; комплексообразующая способность - 10,9 мг Pb2+ на 1 г; содержание балластных веществ (спирторастворимая фракция) - 69%. Концентрат имеет светло-бежевый цвет, без специфического свекловичного запаха и привкуса.Dry pectin concentrate has the following physicochemical parameters: solids content of 98%, including water-soluble pectin - 14%; reducing monosaccharides - 7%; soluble forms of cellulose and hemicellulose - 3.5%; ash content - 3.2%; the pH of the aqueous extract is 4.2; complexing ability - 10.9 mg Pb 2+ per 1 g; the content of ballast substances (alcohol-soluble fraction) is 69%. The concentrate has a light beige color, without a specific beet smell and taste.

Пектиновые вещества концентрата содержат: свободных карбоксильных групп - 7,2%; этерифицированных карбоксильных групп - 3,7%; общее содержание карбоксильных групп - 10,9%; степень этерификации - 34%.Pectin concentrate substances contain: free carboxyl groups - 7.2%; esterified carboxyl groups - 3.7%; the total content of carboxyl groups is 10.9%; degree of esterification - 34%.

Claims (1)

Способ производства сухого пектинового концентрата из свекловичного жома, предусматривающий гидролиз последнего раствором перекиси водорода, экстракцию пектиновых веществ из гидролизованных волокон жома водой в экстракторе, отделение экстракта от проэкстрагированной массы волокон, сгущение экстракта вакуум-выпариванием до получения концентрата и его высушивание до порошкообразного состояния, отличающийся тем, что для гидролиза жома используют раствор с концентрацией перекиси водорода 3,5-4,0% и процесс проводят в течение 40-45 мин, при этом гидролизованную массу, содержащую волокна жома и раствор с остаточным содержанием перекиси водорода, без разделения подают в экстрактор.A method for the production of dry pectin concentrate from beet pulp, which involves hydrolysis of the latter with a solution of hydrogen peroxide, extraction of pectin substances from hydrolyzed pulp fibers with water in an extractor, separating the extract from the extracted fiber mass, thickening the extract by vacuum evaporation to obtain a concentrate, and drying it to a powder state, different the fact that for the hydrolysis of the pulp use a solution with a concentration of hydrogen peroxide of 3.5-4.0% and the process is carried out for 40-45 minutes, at this hydrolyzed mass containing pulp fibers and a solution with a residual content of hydrogen peroxide, without separation serves in the extractor.
RU2004128034/13A 2004-09-20 2004-09-20 Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse RU2262866C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128034/13A RU2262866C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128034/13A RU2262866C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2262866C1 true RU2262866C1 (en) 2005-10-27

Family

ID=35864168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128034/13A RU2262866C1 (en) 2004-09-20 2004-09-20 Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2262866C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT107607A (en) * 2013-04-29 2014-10-29 Galina Ignatyeva METHOD OF MANUFACTURE OF ACROMATIC PECTIN, PECTIN AND MODIFIED FIBER AND STANDARD PECTIN.
RU2562519C1 (en) * 2014-06-16 2015-09-10 государственное научное учреждение краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции российской академии сельскохНУ КНИИХП) Food additive production method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT107607A (en) * 2013-04-29 2014-10-29 Galina Ignatyeva METHOD OF MANUFACTURE OF ACROMATIC PECTIN, PECTIN AND MODIFIED FIBER AND STANDARD PECTIN.
PT107607B (en) * 2013-04-29 2015-06-03 Galina Ignatyeva High and low esterification, modified aromatic pectine, standardized acrid pectine and modified acrometertic dietary fiber
RU2562519C1 (en) * 2014-06-16 2015-09-10 государственное научное учреждение краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции российской академии сельскохНУ КНИИХП) Food additive production method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012123422A2 (en) Method for processing seaweed
RU2262866C1 (en) Method for manufacturing dry pectin concentrate out of beet bagasse
RU2321639C2 (en) Method for producing of pectin-containing powder from beet pulp
RU2495051C1 (en) Method of producing pectin
DE1951514C3 (en)
RU2202621C1 (en) Method for producing pectin concentrate from beet pulp
RU2175844C1 (en) Method of preparing food fiber from beet pulp
RU2000713C1 (en) Method for production of carbohydrate-containing jellifying concentrate for confectionery
RU2116313C1 (en) Method of preparing pectin and pectin-containing substances from beet pulp
RU2688743C1 (en) Method of producing a product from cedar nuts shell in the form of an extract containing a carbon-mineral complex
RU2050794C1 (en) Method of preparing liquid pectin-containing product
RU2235478C1 (en) Method for manufacturing pectin concentrate out of beet bagasse
RU2555790C1 (en) Method for manufacture of pectin and sugar containing food vegetal fibres
KR101846942B1 (en) Method for preparing spirits comprising nipa fruticans wurmb and spirits by the method
RU2589220C2 (en) Method for production of cellulose vegetal fibres for usage as neutral inert filler in composition of pellety mixture for preplant seed treatment as alternative of wood saw dust of solid and soft wood
RU2034850C1 (en) Method of pectin preparing
RU2272075C1 (en) Method for production of concentrated juice from sugar beet
RU2294649C1 (en) Method for preparing pectin extract
RU2163767C1 (en) Method of preparing pectin extract
RU2637646C1 (en) Method for melanin production from sunflower husks
SU1735306A1 (en) Method for preparation of fertilizer on the basis of nitrogen-containing derivative of hydrolyzed lignin
JPH07560B2 (en) Method of extracting medicinal substance from raw culm of Kuma bamboo
US1496833A (en) Stock food and process of making same
RU2605770C1 (en) Method of producing fructose-glucose syrup from girasol
RU2246858C1 (en) Method for manufacturing carbohydrate-containing gelling concentrate for confectionary products

Legal Events

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

Effective date: 20070921