RU2414145C1 - Method of pectin production from black walnut coats - Google Patents

Method of pectin production from black walnut coats Download PDF

Info

Publication number
RU2414145C1
RU2414145C1 RU2009136166/13A RU2009136166A RU2414145C1 RU 2414145 C1 RU2414145 C1 RU 2414145C1 RU 2009136166/13 A RU2009136166/13 A RU 2009136166/13A RU 2009136166 A RU2009136166 A RU 2009136166A RU 2414145 C1 RU2414145 C1 RU 2414145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pectin
acetone
water
hydrolysis
temperature
Prior art date
Application number
RU2009136166/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Владимировна Щербакова (RU)
Елена Владимировна Щербакова
Егор Анатольевич Ольховатов (RU)
Егор Анатольевич Ольховатов
Злата Игоревна Дробицкая (RU)
Злата Игоревна Дробицкая
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2009136166/13A priority Critical patent/RU2414145C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414145C1 publication Critical patent/RU2414145C1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food industry. The method envisages fruit coat drying and milling, removal of impurities and degreasing with acetone during 24 hours. Removal of polyphenols is performed with a 5% sodium chloride solution,duty of water being 1:10, at a 75-80°C temperature. Then one undertakes four- or five-time rinsing with potable water. Then one proceeds with hydrolytic extraction with a 0.3-0.5% solution of citric acid during 120 minutes at a temperature of 85-90°C, duty of water being 1:20. For pectin substances coagulation acetone is utilised. Then the coagulant is dried and milled to produce the target product.
EFFECT: invention enables processing previously unused secondary raw material resources of black walnut fruits and to ensure a high output of target product with required consumer properties.
1 ex

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 получения пектина из предварительно высушенных плодовых оболочек тунга, предусматривающий их размол до порошкообразного состояния, очистку от примесей и ионов металлов этанолом, повторное высушивание и размол, гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы по завершении процесса гидролиза-экстрагирования, осаждение пектина из экстракта хлоридом алюминия, очистку от примесей алюминия этанолом, высушивание, измельчение [Фишман Г.М., Джабуа Т.В. Производство пектина из плодовой мякоти тунга. - Труды Грузинского НИИ пищевой промышленности, 1971, т.5, с.85-87].A known method of producing pectin from pre-dried fruit shells of the tung, providing for their grinding to a powder state, purification from impurities and metal ions with ethanol, repeated drying and grinding, hydrolysis-extraction, separation of the liquid phase upon completion of the hydrolysis-extraction process, precipitation of pectin from the extract with chloride aluminum, purification from aluminum impurities with ethanol, drying, grinding [Fishman G.M., Dzhabua T.V. Production of pectin from the fruit pulp of the tung. - Proceedings of the Georgian Research Institute of Food Industry, 1971, v.5, p.85-87].

Недостатком этого способа является низкая чистота получаемого пектина из-за использования солей поливалентных металлов для коагуляции, а также большие затраты этанола на очистку пектинового коагулята.The disadvantage of this method is the low purity of the obtained pectin due to the use of polyvalent metal salts for coagulation, as well as the high cost of ethanol for the purification of pectin coagulate.

Известен способ получения пектина из плодовых оболочек тунга, включающий сушку и измельчение плодовой оболочки, удаление примесей, обезжиривание ацетоном в течение одних суток, очистку от полифенолов 3%-ным раствором хлорида натрия в течение получаса при температуре 70-75°С, 2-3 кратную промывку водой, гидролиз-экстрагирование 0,3-0,5%-ным раствором щавелевой кислоты при гидромодуле 1:17 и температуре процесса 80-85°С в течение 90 минут, отделение жидкой фазы после завершения процесса гидролиза-экстрагирования, коагуляцию целевого продукта 96%-ным этанолом, сушку и измельчение коагулята [патент №2346465, A23L 1/0524, опубл. 20.02.2009 г.].A known method of producing pectin from fruit shells of tung, including drying and grinding the fruit shell, removing impurities, degreasing with acetone for one day, purification of polyphenols with 3% sodium chloride solution for half an hour at a temperature of 70-75 ° C, 2-3 multiple washing with water, hydrolysis-extraction with a 0.3-0.5% solution of oxalic acid at a hydraulic module of 1:17 and a process temperature of 80-85 ° C for 90 minutes, separation of the liquid phase after completion of the hydrolysis-extraction process, coagulation of the target product 96% e Anolyte, drying and grinding of the coagulate [Patent №2346465, A23L 1/0524, publ. 02/20/2009].

Недостатком этого способа являются неполноценность очистки от полифенолов, а также большие затраты этанола на коагуляцию пектина из экстракта.The disadvantage of this method is the inferiority of purification from polyphenols, as well as the high cost of ethanol for coagulation of pectin from the extract.

Настоящим изобретением решается задача переработки вторичных сырьевых ресурсов производства ядра ореха черного, не используемых ранее.The present invention solves the problem of processing secondary raw materials for the production of black walnut kernels not previously used.

Техническим результатом изобретения является получение сухого пектина стандартного качества из плодовых оболочек ореха черного.The technical result of the invention is to obtain dry pectin of standard quality from the fruit shells of black walnut.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем сушку и измельчение плодовой оболочки, удаление примесей, обезжиривание ацетоном в течение одних суток, очистку от полифенолов раствором хлорида натрия в течение получаса, многократную промывку водой, гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы после завершения процесса гидролиза-экстрагирования, коагуляцию целевого продукта, сушку и измельчение коагулята, согласно изобретению очистку от полифенолов осуществляют 5%-ным раствором хлорида натрия при гидромодуле 1:10 и температуре 75-80°С, с последующей четырех- пятикратной промывкой питьевой водой, после чего осуществляют гидролиз-экстрагирование 0,3-0,5%-ным раствором лимонной кислоты в течение 120 минут при температуре 85-90°С и гидромодуле 1:20, а коагуляцию пектиновых веществ осуществляют ацетоном.The technical result is achieved in that in a method including drying and grinding the fruit coat, removing impurities, degreasing with acetone for one day, purification of polyphenols with sodium chloride solution for half an hour, repeated washing with water, hydrolysis-extraction, separation of the liquid phase after completion of the process hydrolysis-extraction, coagulation of the target product, drying and grinding of the coagulate, according to the invention, polyphenols are purified by a 5% solution of sodium chloride with a water module of 1:10 and t at a temperature of 75-80 ° C, followed by four to five times washing with drinking water, after which hydrolysis-extraction is carried out with a 0.3-0.5% solution of citric acid for 120 minutes at a temperature of 85-90 ° C and hydromodule 1: 20, and the coagulation of pectin substances is carried out with acetone.

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными способами получения пектина из плодовых оболочек орехоплодных культур позволяет сделать вывод, что заявляемый способ получения пектина обладает критерием новизна, так как позволяет получить пектин из оболочек плодов ореха черного, ранее не используемых.A comparative analysis of the claimed solution with known methods for producing pectin from fruit shells of walnut crops allows us to conclude that the inventive method for producing pectin has a novelty criterion, since it allows to obtain pectin from the shells of black walnut fruit, previously not used.

Заявляемый способ получения пектина соответствует критерию изобретательский уровень, так как позволяет получить пектин стандартного качества путем использования жестких режимов очистки от полифенолов, соле- и водорастворимых белков и усовершенствованных параметров процесса ведения гидролиза-экстрагирования, а применение ацетона в качестве коагулирующего агента позволяет исключить применение этанола.The inventive method for producing pectin meets the criterion of inventive step, since it allows to obtain pectin of standard quality by using strict purification modes from polyphenols, salt and water soluble proteins and advanced parameters of the hydrolysis-extraction process, and the use of acetone as a coagulating agent eliminates the use of ethanol.

Заявленное техническое решение соответствует критерию промышленная применимость, так как может быть использовано на любом предприятии пектинового производства.The claimed technical solution meets the criterion of industrial applicability, as it can be used at any pectin production enterprise.

В заявляемом способе предложены оптимальные параметры очистки сырья от полифенолов, содержание которых в нем весьма высоко, а также от соле- и водорастворимых белков. При переходе в раствор, а затем и в коагулят полифенолы и белки отрицательно влияют на физико-химические свойства коагулируемого пектина, ухудшают его потребительские качества. В качестве агента очистки используют хлорид натрия, как эффективный и вместе с тем дешевый и доступный агент, простой в транспортировке, хранении и применении. Предложено использовать 5%-ный раствор хлорида натрия при гидромодуле 1:10, что гарантирует наиболее глубокую очистку сырья от нежелательных компонентов. Температура процесса при этом должна быть 75-80°С, во избежание деградации пектиновых веществ.In the inventive method, optimal parameters are proposed for purifying raw materials from polyphenols, the content of which is very high in it, as well as from salt and water soluble proteins. When passing into a solution, and then into a coagulate, polyphenols and proteins adversely affect the physicochemical properties of coagulated pectin and worsen its consumer qualities. Sodium chloride is used as a cleaning agent, as an effective and at the same time cheap and affordable agent, easy to transport, store and use. It is proposed to use a 5% solution of sodium chloride with a water module of 1:10, which guarantees the most profound purification of raw materials from undesirable components. The temperature of the process should be 75-80 ° C, in order to avoid degradation of pectin substances.

Следующая за экстрагированием четырех-пятикратная промывка сырья питьевой водой позволяет максимально удалить избыток хлорида натрия, экстракт полифенолов и белков.Following extraction, a four to five-fold washing of the feed with drinking water allows the maximum removal of excess sodium chloride, polyphenol and protein extract.

Приведенные параметры очистки сырья от полифенолов, соле- и водорастворимых белков оптимальны и обеспечивают наиболее глубокое их экстрагирование.The above parameters for the purification of raw materials from polyphenols, salt-and water-soluble proteins are optimal and provide the deepest extraction.

Выбор описанной совокупности параметров гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ объясняется наибольшим их выходом при оптимальных затратах основного, вспомогательного сырья и времени.The choice of the described set of parameters for the hydrolysis-extraction of pectin substances is explained by their greatest yield at the optimal cost of basic, auxiliary raw materials and time.

Лимонная кислота, используемая в качестве гидролизующего агента, обеспечивает наибольший выход пектиновых веществ из данного вида сырья, а концентрация раствора 0,3-05% оптимальна для хода процесса.Citric acid, used as a hydrolyzing agent, provides the highest yield of pectin substances from this type of raw material, and a solution concentration of 0.3-05% is optimal for the process.

Оптимальный выход пектиновых веществ обнаруживается при гидромодуле 1:20. При гидромодуле 1:15-1:17 образуется кашеобразная масса, нет свободного перемещения в фазах, переход пектиновых веществ осложняется и не обеспечивается на должном уровне. При увеличении гидромодуля сверх оптимального концентрация извлекаемых пектиновых веществ в растворе уменьшается, и хотя на качественные показатели пектиновых веществ возрастание гидромодуля особенно не влияет, в технологическом цикле параллельно увеличивается расход кислоты, загруженность тары и оборудования, а также расход энергии.The optimal yield of pectin substances is detected with a water module of 1:20. With a hydraulic module of 1: 15-1: 17, a porridge-like mass is formed, there is no free movement in the phases, the transition of pectin substances is complicated and is not ensured at the proper level. If the hydromodule increases beyond the optimum, the concentration of the extracted pectin substances in the solution decreases, and although the increase in the pectin substances does not particularly affect the quality of the pectin substances, the acid consumption, the load of containers and equipment, and the energy consumption increase in parallel in the technological cycle.

Оптимальная температура процесса гидролиза 85-90°С. С повышением температуры коэффициент диффузии возрастает, так как уменьшается вязкость экстракта, однако чрезмерное повышение температуры вызывает деградацию пектиновых веществ, вследствие чего ухудшаются их физико-химические показатели. При температуре на 5-10°С ниже оптимальной гидролиз идет медленнее, что существенно увеличивает продолжительность цикла.The optimum temperature of the hydrolysis process is 85-90 ° C. With increasing temperature, the diffusion coefficient increases, since the viscosity of the extract decreases, however, an excessive increase in temperature causes degradation of pectin substances, as a result of which their physicochemical parameters deteriorate. At a temperature of 5-10 ° C below the optimal hydrolysis is slower, which significantly increases the duration of the cycle.

Продолжительность гидролиза 120 минут является оптимальной при прочих принятых оптимальных параметрах процесса. С уменьшением длительности цикла прямо коррелирует количество экстрагируемых пектиновых веществ, однако увеличение продолжительности процесса на выход пектиновых веществ существенно не влияет, при этом повышаются энергозатраты и загруженность оборудования.The duration of hydrolysis of 120 minutes is optimal with other accepted optimal process parameters. With a decrease in the duration of the cycle, the amount of extracted pectin substances directly correlates, however, an increase in the duration of the process does not significantly affect the yield of pectin substances, while the energy consumption and equipment load increase.

Использование ацетона в качестве коагулирующего агента позволяет добиться должной чистоты пектинового коагулята и исключить расход этанола на его последующую очистку.The use of acetone as a coagulating agent allows to achieve the proper purity of the pectin coagulate and to exclude the consumption of ethanol for its subsequent purification.

Способ реализуется следующим образом. Отделенная плодовая оболочка ореха черного высушивается и измельчается, затем проводится удаление примесей, обезжиривание сырья ацетоном в течение одних суток, очистка его от полифенолов раствором хлорида натрия в течение получаса. Затем следует многократная промывка сырья водой, гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы после завершения процесса гидролиза-экстрагирования, коагуляция целевого продукта, сушка и измельчение коагулята.The method is implemented as follows. The separated fruit shell of black walnut is dried and crushed, then the impurities are removed, the raw materials are degreased with acetone for one day, and the polyphenols are purified with sodium chloride solution for half an hour. This is followed by repeated washing of the raw materials with water, hydrolysis-extraction, separation of the liquid phase after completion of the hydrolysis-extraction process, coagulation of the target product, drying and grinding of the coagulate.

Пример осуществления заявляемого способаAn example implementation of the proposed method

Отделенную в процессе обработки плодов ореха черного плодовую оболочку высушивают и измельчают до размера частиц 1-3 мм, которые обезжиривают ацетоном в течение одних суток, затем производят очистку от полифенолов 5%-ным раствором хлорида натрия в течение 30 минут при температуре 75°С и гидромодуле 1:10 с последующей четырехкратной промывкой сырья питьевой водой. Гидролиз-экстрагирование осуществляют 0,5% раствором лимонной кислоты в течение 120 минут при температуре 85°С и гидромодуле 1:20. По завершении процесса гидролиза-экстрагирования отделяют жидкую фазу и осаждают из нее пектиновые вещества ацетоном; коагулят высушивают и измельчают до порошкообразного состояния. Выход сухого измельченного пектинового коагулята при этом составляет 21%.The fruit shell separated during the processing of black walnut fruit is dried and crushed to a particle size of 1-3 mm, which is degreased with acetone for one day, then polyphenols are cleaned with a 5% sodium chloride solution for 30 minutes at a temperature of 75 ° C and hydromodule 1:10 followed by a fourfold washing of the raw materials with drinking water. Hydrolysis-extraction is carried out with a 0.5% solution of citric acid for 120 minutes at a temperature of 85 ° C and a water module of 1:20. At the end of the hydrolysis-extraction process, the liquid phase is separated and pectin is precipitated from it with acetone; the coagulate is dried and ground to a powder state. The yield of dry crushed pectin coagulate in this case is 21%.

Положительный эффект при реализации разработанного способа заключается в решении задачи переработки вторичных сырьевых ресурсов производства плодов ореха черного, не используемых ранее; в увеличении выхода пектиновых веществ из плодовых оболочек ореха черного в результате обезжиривания их ацетоном; в придании целевому продукту потребительских качеств путем очистки сырья от полифенолов и белков; в максимальном выходе пектиновых веществ в результате подбора оптимальных параметров процесса гидролиза-экстрагирования, а также в применении в качестве коагулирующего агента ацетона.A positive effect in the implementation of the developed method is to solve the problem of processing secondary raw materials for the production of black walnut fruit, not previously used; in increasing the yield of pectin substances from the fruit shells of black walnut as a result of their degreasing with acetone; in giving the target product consumer qualities by purifying raw materials from polyphenols and proteins; in the maximum yield of pectin substances as a result of selection of optimal parameters of the hydrolysis-extraction process, as well as in the use of acetone as a coagulating agent.

Указанный положительный эффект достигается только при сочетании описанных параметров процесса, что позволяет получить заявляемый технический результат.The specified positive effect is achieved only by combining the described process parameters, which allows to obtain the claimed technical result.

Производственная проверка разработанной технологии проведена в УНИК «Технолог» (КубГАУ) в 2008-2009 гг. Разработка рекомендована для внедрения в производство.A production audit of the developed technology was carried out at UNIK “Technolog” (KubSAU) in 2008-2009. Development is recommended for implementation in production.

Claims (1)

Способ получения пектина из плодовых оболочек ореха черного, включающий сушку и измельчение плодовой оболочки, удаление примесей, обезжиривание ацетоном в течение одних суток, очистку от полифенолов раствором хлорида натрия в течение получаса, многократную промывку водой, гидролиз-экстрагирование, отделение жидкой фазы после завершения процесса гидролиза-экстрагирования, коагуляцию целевого продукта, сушку и измельчение коагулята, отличающийся тем, что очистку от полифенолов осуществляют 5%-ным раствором хлорида натрия при гидромодуле 1:10 и температуре 75-80°С с последующей четырех-пятикратной промывкой питьевой водой, после чего осуществляют гидролиз-экстрагирование 0,3-0,5%-ным раствором лимонной кислоты в течение 120 мин при температуре 85-90°С и гидромодуле 1:20, а коагуляцию пектиновых веществ осуществляют ацетоном. A method of producing pectin from the fruit shells of black walnut, including drying and grinding the fruit shell, removing impurities, degreasing with acetone for one day, purification from polyphenols with sodium chloride solution for half an hour, washing with water repeatedly, hydrolysis-extraction, separation of the liquid phase after completion of the process hydrolysis-extraction, coagulation of the target product, drying and grinding of the coagulate, characterized in that the purification from polyphenols is carried out with a 5% solution of sodium chloride with a hydrogen mode f 1:10 and a temperature of 75-80 ° C followed by four to five times washing with drinking water, followed by hydrolysis-extraction with 0.3-0.5% citric acid solution for 120 min at a temperature of 85-90 ° C and a water ratio of 1:20, and coagulation of pectin substances is carried out with acetone.
RU2009136166/13A 2009-09-29 2009-09-29 Method of pectin production from black walnut coats RU2414145C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136166/13A RU2414145C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Method of pectin production from black walnut coats

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136166/13A RU2414145C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Method of pectin production from black walnut coats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2414145C1 true RU2414145C1 (en) 2011-03-20

Family

ID=44053527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009136166/13A RU2414145C1 (en) 2009-09-29 2009-09-29 Method of pectin production from black walnut coats

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2414145C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706573C2 (en) * 2017-04-26 2019-11-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН Method for production of food additive - vegetal raw material pectin

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДОНЧЕНКО Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов. - М.: ДеЛи, 2000, с.143-149. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706573C2 (en) * 2017-04-26 2019-11-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН Method for production of food additive - vegetal raw material pectin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019107685A (en) METHOD FOR PROCESSING DANCEL PLANT COMPONENTS
CN104342474A (en) Comprehensive utilization method of tuna leftovers
WO2017209587A1 (en) Method for the extraction and purification of native marine collagen from sardina pilchardus sardine scales
CN104448020A (en) Method for extracting and purifying lentinan
CN105924495B (en) High-efficiency preparation method of high-purity flaxseed protein
CN102732592A (en) Method for preparing freshwater fish bone gelatin by enzyme process
CN104031172A (en) Method for extracting pectin from banana peel by ultrasonic synergistic ammonium oxalate method
RU2414145C1 (en) Method of pectin production from black walnut coats
KR20130094989A (en) Collagen from squid muscle skin and alaska pollock and production method thereof
WO2017215313A1 (en) Method for the preparation of antioxidant peptide using gingko nut shells
RU2414826C1 (en) Method to produce pectin extract from fruit shells of holy clover
CN104497122A (en) Method for extracting gastric mucin from porcine gastric mucosa
RU2415608C1 (en) Method for production of pectin from palma christi fruit shells
AU2021105117A4 (en) Method for extracting and separating polyphenols from Lanzhou lily by eutectic solvent/salt aqueous two-phase extraction
RU2471367C1 (en) Method for production of pectin food extract
CN101828627A (en) Extract method of muscle protein isolate
RU2346465C1 (en) Pectin production method
RU2649151C1 (en) Method of obtaining food additives - pectin from apples
CN103804514A (en) Steam explosion based method for extracting pectins from citrus peels
CN106591406B (en) Method for preparing bone gelatin by using ultrasonic-assisted enzyme method
CN104983841A (en) Cherry extract and preparing method thereof
RU2625497C1 (en) Method for manufacturing food additive from wild plant of lupin
KR100790007B1 (en) A method for purification glycosaminoglycans from ascidian tunic
CN109043326A (en) A method of improving rice flavor using rice bran extracting solution
CN102603913A (en) Method for extracting polysaccharides from wheat side product

Legal Events

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

Effective date: 20110930