RU2806822C2 - Method for processing gourds with obtaining pectin-containing compositions - Google Patents
Method for processing gourds with obtaining pectin-containing compositions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806822C2 RU2806822C2 RU2021129068A RU2021129068A RU2806822C2 RU 2806822 C2 RU2806822 C2 RU 2806822C2 RU 2021129068 A RU2021129068 A RU 2021129068A RU 2021129068 A RU2021129068 A RU 2021129068A RU 2806822 C2 RU2806822 C2 RU 2806822C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pectin
- melons
- processing
- containing compositions
- compositions according
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в медицинской практике для лечения стресс-индуцированных заболеваний и поражений органов человека радионуклидами, типичными для выбросов при авариях на атомных электростанциях.The invention relates to the food industry and can be used in medical practice for the treatment of stress-induced diseases and damage to human organs by radionuclides typical of emissions during accidents at nuclear power plants.
Общий технический уровень.General technical level.
Известен способ получения пищевого пектина из сухого свекловичного жома, включающий промывку сырья водой, кислотный гидролиз, отделение гидролизата, экстрагирование жома, осаждение спиртом пектина, его прессование, очистку и сушку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества пектина, повышения его выхода и снижения расхода реагентов, при промывке сырья температуру воды поддерживают 15-25°С, промывку ведут в течение 10-20 мин, гидролиз проводят при непрерывном отборе гидролизата с нагревом его до 73-78°С и повторным пропуском его через слой жома с кратностью 3-6 до получения конечного гидролизата с содержанием пектиновых веществ 0,9-1,4%, экстрагирование проводят водой при непрерывном отборе экстракта с нагревом его до 65-70° и повторным пропуском через слой жома с кратностью такой, как и при гидролизе, с отбором экстракта с содержанием пектиновых веществ в нем не менее 0,2%, полученный экстракт смешивают с гидролизатом, полученную смесь подвергают осаждению, прессованию и сушке, а оставшуюся часть экстракта возвращают на повторный гидролиз. При этом для очистки спиртово-кислотной смеси после осаждения пектина в нее вводят фильтроперлит в соотношении 0,6-0,8% к объему смеси и известковое молоко до рН 6,0-6,5 с перемешиванием в течение 5-10 мин раствора [А.С. СССР №1650064, Способ получения пищевого пектина из сухого свекловичного жома. МПК A23L 1/52. Авторы: Супрунчук В.К., Карпович Н..С, Роменский Н.П., Киореску Е.Н., Жарик Б.Н., Слободян О.П., Теличук Л.К. Заявлен 1988-07-11, опубликован Б.И. №19, 23.05.91].There is a known method for producing food pectin from dry beet pulp, including washing the raw material with water, acid hydrolysis, separation of the hydrolyzate, extraction of the pulp, precipitation of pectin with alcohol, its pressing, cleaning and drying, characterized in that, in order to improve the quality of pectin, increase its yield and reducing the consumption of reagents, when washing the raw materials, the water temperature is maintained at 15-25°C, washing is carried out for 10-20 minutes, hydrolysis is carried out with continuous selection of the hydrolyzate, heating it to 73-78°C and re-passing it through the pulp layer with a multiplicity of 3 -6 until the final hydrolyzate is obtained with a pectin content of 0.9-1.4%, extraction is carried out with water with continuous selection of the extract, heating it to 65-70° and re-passing it through a layer of pulp with the same frequency as during hydrolysis, with by selecting an extract containing at least 0.2% pectin substances, the resulting extract is mixed with hydrolyzate, the resulting mixture is subjected to precipitation, pressing and drying, and the remainder of the extract is returned for repeated hydrolysis. In this case, to purify the alcohol-acid mixture after precipitation of pectin, filter perlite is introduced into it in a ratio of 0.6-0.8% to the volume of the mixture and milk of lime to pH 6.0-6.5 with stirring the solution for 5-10 minutes [ A.S. USSR No. 1650064, Method for producing food pectin from dry beet pulp. IPC
Недостатком этого способа является низкий выход пектиновых веществ, а также их низкое качество. Это вызвано действием высококонцентрированных кислот, способных вызвать деполимеризацию пектина в результате гидролиза гликозидных связей, т.е. распад полисахаридов и, следовательно, снижение выхода и качества получаемого пектина. Продолжительный по времени кислотный гидролиз, при высокой температуре, также ведет к полной деградации пектиновых молекул вплоть до галактуроновой кислоты.The disadvantage of this method is the low yield of pectin substances, as well as their low quality. This is caused by the action of highly concentrated acids that can cause depolymerization of pectin as a result of hydrolysis of glycosidic bonds, i.e. the breakdown of polysaccharides and, consequently, a decrease in the yield and quality of the resulting pectin. Prolonged acid hydrolysis at high temperatures also leads to complete degradation of pectin molecules down to galacturonic acid.
Известен способ переработки растительного сырья с получением пектина и пектинсодержащих пищевых продуктов и линия для его осуществления [патент РФ №2354140 «Способ переработки растительного сырья с получением пектина и пектинсодержащих пищевых продуктов и линия для его осуществления» Авторы и патентообладатели Агаев Н.М и др. МПК (2006.01) A23L 1/0524. Заявка: №2007143637/13 от 2007.11.27. Опубликовано: 2009.05.10]. Способ предусматривает мойку сырья водой, его измельчение, после чего проводят гидродинамическую кавитацию, обработку ультразвуком при частоте 300-400 Гц, а затем кислотный гидролиз при рН 5,0-6,0, температуре 68-72°С в течение 50-70 мин. Сепарируют полученный экстракт, проводят ультрафильтрационную очистку пектинсодержащего экстракта, осаждение пектиновых веществ хлоридом кальция и их очистку этиловым спиртом.There is a known method for processing plant raw materials to produce pectin and pectin-containing food products and a line for its implementation [RF patent No. 2354140 “Method for processing plant raw materials to produce pectin and pectin-containing food products and a line for its implementation” Authors and patent holders N.M. Agaev et al. IPC (2006.01) A23L 1/0524. Application: No. 2007143637/13 dated 2007.11.27. Published: 2009.05.10]. The method involves washing the raw material with water, grinding it, after which hydrodynamic cavitation is carried out, ultrasonic treatment at a frequency of 300-400 Hz, and then acid hydrolysis at pH 5.0-6.0, temperature 68-72°C for 50-70 minutes . The resulting extract is separated, ultrafiltration purification of the pectin-containing extract is carried out, precipitation of pectin substances with calcium chloride and their purification with ethyl alcohol.
В патенте приведены три примера получения пектина из арбузных корок.The patent provides three examples of obtaining pectin from watermelon rinds.
Пример №1. Измельченные арбузные корки после кавитационной и ультразвуковой обработки (300 Гц), подвергают кислотному гидролизу соляной кислотой (рН 5,0) при 68°С, в течение 50 мин. Затем полученный гидролизат сепарируют, добавляют 20%-ый раствор хлористого кальция. Образовавшийся пектиновый коагулят отделяется при помощи центрифугирования. Выделение пектина осуществляется спиртовым методом осаждения (двукратная промывка 80%) и 96% раствором спирта, соотношение коагулята и спирта 1:5). Осадок высушивают при t=50°C (массовая доля влаги 7-9%) и измельчают до порошкообразного состояния. Выход продукта при данных условиях составляет 16,2-17,2% от массы выжимок арбузных корок.Example No. 1. Crushed watermelon rinds after cavitation and ultrasonic treatment (300 Hz) are subjected to acid hydrolysis with hydrochloric acid (pH 5.0) at 68°C for 50 minutes. Then the resulting hydrolyzate is separated, and a 20% calcium chloride solution is added. The resulting pectin coagulum is separated by centrifugation. Pectin is isolated by the alcohol precipitation method (twice washing with 80%) and a 96% alcohol solution, the ratio of coagulum to alcohol is 1:5). The precipitate is dried at t=50°C (mass fraction of moisture 7-9%) and crushed to a powder state. The product yield under these conditions is 16.2-17.2% by weight of watermelon rind pomace.
Линия выделения пектина состоит из большого числа технических устройств:The pectin extraction line consists of a large number of technical devices:
1. Пектинсодержащее сырье (арбузные корки) измельчаются до стружкообразного состояния.1. Pectin-containing raw materials (watermelon rinds) are crushed to a chip-like state.
2. 3атем подвергается обработке кавитацией в роторно-кавитационной установке при 3000 об./мин (Пр. - YUMIX Р-11М).2. Then it is subjected to cavitation treatment in a rotary cavitation unit at 3000 rpm (Project - YUMIX R-11M).
3. После процесса кавитации сырье подвергается ультразвуковой обработке при частоте колебаний жидкости 300-400 Гц. [Наиболее оптимальная частота колебаний - 350 Гц. При частоте менее 300 Гц наблюдается снижение выхода пектина, что позволяет судить о низкой эффективности применения процесса ультразвуковой обработки. В случае использования частоты выше 400 Гц также наблюдается снижение выхода пектина. Это можно объяснить резким увеличением плотности измельчаемого сырья, что затрудняет распределение кислоты, при гидролизе, и выход пектиновых веществ в раствор. В этом случае возникают большие потери получаемого продукта].3. After the cavitation process, the raw materials are subjected to ultrasonic treatment at a liquid vibration frequency of 300-400 Hz. [The most optimal oscillation frequency is 350 Hz. At a frequency of less than 300 Hz, a decrease in pectin yield is observed, which suggests the low efficiency of the ultrasonic treatment process. When using frequencies above 400 Hz, a decrease in pectin yield is also observed. This can be explained by a sharp increase in the density of the crushed raw materials, which complicates the distribution of acid during hydrolysis and the release of pectin substances into solution. In this case, large losses of the resulting product occur].
4. После ультразвуковой обработки сырье поступает на кислотный гидролиз. [В гидромодуль подается кислота с рН 5,0…6,0. При использовании высококонцентрированных кислот происходит деполимеризация пектина в результате гидролиза гликозидных связей, т.е. распад полисахаридов и, следовательно, снижение выхода и качества получаемого пектина. Применение менее концентрированных кислот (рН более 6,0) не дает значительного перехода пектиновых веществ в экстракт, о чем свидетельствует резкое снижение выхода пектина].4. After ultrasonic treatment, the raw material is sent for acid hydrolysis. [Acid with a pH of 5.0...6.0 is supplied to the hydraulic module. When highly concentrated acids are used, pectin depolymerizes as a result of hydrolysis of glycosidic bonds, i.e. the breakdown of polysaccharides and, consequently, a decrease in the yield and quality of the resulting pectin. The use of less concentrated acids (pH more than 6.0) does not result in a significant transition of pectin substances into the extract, as evidenced by a sharp decrease in pectin yield].
5. В процессе гидролиза важна циркуляция смеси кислоты и жома из нижней части гидромодуля в теплообменник, где происходит нагревание до 7°С с последующей подачей нагретого сырья в верхнюю часть гидромодуля. [Нагревание до более высоких температур, как и продолжительный по времени кислотный гидролиз (более 70 мин), может вызвать распад пектиновых веществ. При температуре ниже 68°С концентрация пектиновых веществ в растворе увеличивается, соответственно увеличивается вязкость, это ухудшает циркуляцию жидкости при гидролизе. Кратковременный кислотный гидролиз (менее 50 мин) также дает низкий показатель выхода пектиновых веществ ввиду нехватки времени на проведение процесса. Длительность кислотного гидролиза составляет 50-70 мин.].5. During the hydrolysis process, it is important to circulate the mixture of acid and pulp from the lower part of the hydromodule to the heat exchanger, where it is heated to 7°C with the subsequent supply of the heated raw material to the upper part of the hydromodule. [Heating to higher temperatures, as well as prolonged acid hydrolysis (more than 70 minutes), can cause the decomposition of pectin substances. At temperatures below 68°C, the concentration of pectin substances in the solution increases, and the viscosity increases accordingly, which impairs the circulation of the liquid during hydrolysis. Short-term acid hydrolysis (less than 50 minutes) also gives a low yield of pectin substances due to lack of time to carry out the process. The duration of acid hydrolysis is 50-70 minutes].
6. По истечении времени процесса кислотного гидролиза проводится сепарирование (Промышленная установка СОС-501Т-2)6. After the acid hydrolysis process has expired, separation is carried out (Industrial unit SOS-501T-2)
7. Ультрафильтрационная очистка гидролизата. [Процесс ультрафильтрации ведется с использованием мембран пропускной способностью 15000 дал/сут.].7. Ultrafiltration purification of hydrolyzate. [The ultrafiltration process is carried out using membranes with a throughput capacity of 15,000 dal/day].
8. Полученный пектиновый экстракт нейтрализуется 7 до рН 6,5…7. [Для нейтрализации используется 25% раствор аммиака.].8. The resulting pectin extract is neutralized 7 to pH 6.5...7. [A 25% ammonia solution is used for neutralization.].
9. Нейтрализованный пектиновый экстракт осаждается. [Осаждение проводят 20%-ым раствором хлористого кальция. Соотношение коагулянта, например, для первой и второй стадии 1:5.].9. Neutralized pectin extract is precipitated. [Precipitation is carried out with a 20% solution of calcium chloride. The coagulant ratio, for example, for the first and second stages is 1:5.].
10. Полученный осадок центрифугировали.10. The resulting sediment was centrifuged.
11. Затем нейтрализовали двукратной промывкой коагулята спиртовой смесью аммония (NH4OH - 0,4% р-р, С2Н5ОН - 80% р-р),11. Then it was neutralized by washing the coagulum twice with an alcoholic mixture of ammonium (NH 4 OH - 0.4% solution, C 2 H 5 OH - 80% solution),
12. Для второй промывки использовали С2Н5ОН - 96% р-р.12. For the second washing, C 2 H 5 OH - 96% solution was used.
13. Полученный продукт представляет собой коагулят, который сушат в сушильном шкафу ШС1. [Применение данного вида сушки наиболее оптимально, поскольку пектин относится к термочувствительному материалу. При воздействии высоких температур получаемый продукт утрачивает желирующую способность. Это происходит из-за деструкции пектиновых веществ, которая происходит как в результате распада хелатных связей между ионизированными остатками галактуроновой кислоты в молекуле рамногалактуронана, так и вследствие распада водородных связей между метоксилированными остатками галактуроновой кислоты в соседних молекулах рамногалактуронана.] В связи с этим сушка осуществляется при t=50°C в течение 2 часов, что позволяет получить полностью высушенный продукт.13. The resulting product is a coagulum, which is dried in an ShS1 drying cabinet. [The use of this type of drying is most optimal, since pectin is a heat-sensitive material. When exposed to high temperatures, the resulting product loses its gelling ability. This is due to the destruction of pectic substances, which occurs both as a result of the breakdown of chelate bonds between ionized galacturonic acid residues in the rhamnogalacturonan molecule, and as a result of the breakdown of hydrogen bonds between methoxylated galacturonic acid residues in neighboring rhamnogalacturonan molecules.] In this regard, drying is carried out at t=50°C for 2 hours, which allows you to get a completely dried product.
14. Измельчение продукта до порошкообразного состояния производится на микромельнице типа 13-310.14. The product is crushed to a powder state using a micromill type 13-310.
15. Для перекачивания жидкостей используются роторные насосы Х20/31-П-3А, предназначенные для перекачки химически активных, а также вязких жидкостей. Кроме того, для перекачки растворов из резервуаров или иных емкостей применяются винтовые насосы НВЖ-100, предназначенные для перекачки вязких жидкостей.15. For pumping liquids, rotary pumps X20/31-P-3A are used, designed for pumping chemically active and viscous liquids. In addition, NVZh-100 screw pumps, designed for pumping viscous liquids, are used to pump solutions from tanks or other containers.
Основным недостатком способа является использование химических процессов разрушения протопектина арбузных корок для выделения из них пектина и соответственно сложность технологической линии по обеспечению этих процессов.The main disadvantage of this method is the use of chemical processes for the destruction of protopectin in watermelon rinds to isolate pectin from them and, accordingly, the complexity of the technological line to ensure these processes.
Из общего уровня техники известен способ ферментативного выделения пектина из сложного комплекса соединений, представляющих протопектин. Этот процесс изучен на примере получения пектина из цельной свеклы, когда свежевыжатый сок свеклы использовали как комплекс ферментов, а именно протопектиназ [патент РФ №2658701. Способ получения свекловичного пектина, МПК (2006.01) С08В 37/06. Заявка: 2017127610, 2017.08.01; Опубликовано: 2018.06.22. Автор: Черников А.М.; Патентообладатель: Черников A.M.].From the general state of the art there is known a method for the enzymatic isolation of pectin from a complex complex of compounds representing protopectin. This process was studied using the example of obtaining pectin from whole beets, when freshly squeezed beet juice was used as a complex of enzymes, namely protopectinases [RF patent No. 2658701. Method for producing beet pectin, IPC (2006.01) C08B 37/06. Application: 2017127610, 2017.08.01; Published: 2018.06.22. Author: Chernikov A.M.; Patent holder: Chernikov A.M.].
Ферментативный гидролиз протопектина осуществляют ферментом протопектиназой. В качестве источника протопектиназы используют свежевыжатый сок корнеплодов сахарной свеклы, достигших технологической спелости, в количестве 5-10% от массы пектинового сырья.Enzymatic hydrolysis of protopectin is carried out by the enzyme protopectinase. Freshly squeezed juice of sugar beet roots that have reached technological ripeness is used as a source of protopectinase in an amount of 5-10% by weight of pectin raw materials.
Для более полного извлечения пектина из протопектина процедуру повторяют несколько раз. Изобретение позволяет получить пектин из свекловичного жома простым и экологически безопасным способом. Свежеотжатый сок сахарной свеклы вводят в суспензию насыщенного водой протопектина и непрерывно перемешивают в течение 30-60 минут. За это время под действием фермента протопектиназы происходит отщепление от молекулы протопектина полисахаридов арабана и галактана, а пектин переходит в раствор.To more completely extract pectin from protopectin, the procedure is repeated several times. The invention makes it possible to obtain pectin from beet pulp in a simple and environmentally friendly way. Freshly squeezed sugar beet juice is added to a suspension of water-saturated protopectin and stirred continuously for 30-60 minutes. During this time, under the action of the enzyme protopectinase, the polysaccharides araban and galactan are cleaved from the protopectin molecule, and the pectin goes into solution.
Известна линия для получения пектина, включающая установленные последовательно экстрактор, узел разделения пульпы, многоступенчатую ультрафильтрационную установку, электродиализатор для выделения Сахаров и сушилку [патент РФ №2111973, кл. С08В 37/06, Способ получения пектина. Авторы: Волгин В.Д., Свитцов А.А. Патентообладатель А.О. Научно-производственная фирма "ТЭКО". Заявлено: 22.08.1996; опубликовано: 27.05.1998].A known line for the production of pectin includes an extractor installed in series, a pulp separation unit, a multi-stage ultrafiltration unit, an electrodialyzer for isolating sugars and a dryer [RF patent No. 2111973, class. С08В 37/06, Method for producing pectin. Authors: Volgin V.D., Svitsov A.A. Patent holder A.O. Scientific and production company "TEKO". Declared: 08/22/1996; published: 05/27/1998].
Эта линия позволяет при сохранении качества готового продукта существенно уменьшить количество сбрасываемых жидкостей и уменьшить расход воды и кислоты на экстракцию за счет того, что основная часть фильтрата, получаемая на первых ступенях ультрафильтрационной установки и содержащая значительное количество кислоты, возвращается в экстрактор для приготовления экстрагента.This line allows, while maintaining the quality of the finished product, to significantly reduce the amount of discharged liquids and reduce the consumption of water and acid for extraction due to the fact that the main part of the filtrate, obtained at the first stages of the ultrafiltration unit and containing a significant amount of acid, is returned to the extractor for the preparation of the extractant.
Однако основным недостатком линии является низкий выход конечного продукта пектина - всего 15%.However, the main disadvantage of the line is the low yield of the final pectin product - only 15%.
Известна линия производства пектинового концентрата, включающая последовательно соединенные по сырью средство подачи сырья, промывочную емкость, разделение фаз: сепаратор, пресс, экстрактор-гидролизатор, сепаратор, пресс, фильтр, анионообменник, буферную емкость и выпарную установку, средство подачи воды, соединенное с промывочной емкостью, сборник промывочных вод, вход которого соединен с выходами жидкой фазы сепаратора и пресса и средством подачи хлористого натрия, а выход через катионообменник - со входом экстрактора-гидролизатора [Патент №2163768 - Линия производства пектинового концентрата. Кл. A23L 1/0524, С08В 37/06, Авторы: Земскова З.Г., Ильина И.А., Квасенков О.И., Уврачева Т.В.. Патентообладатель: Краснодарский НИИ хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. Заявлено 14.10.1999. Опубликовано: 10.03.2001].A known line for the production of pectin concentrate includes a raw material supply means, a washing tank, phase separation connected in series through the raw materials: a separator, a press, an extractor-hydrolyzer, a separator, a press, a filter, an anion exchanger, a buffer tank and an evaporation unit, a water supply means connected to the washing container, a collection of washing water, the inlet of which is connected to the outlets of the liquid phase of the separator and press and the means of supplying sodium chloride, and the outlet through a cation exchanger is connected to the inlet of the extractor-hydrolyzer [Patent No. 2163768 - Line for the production of pectin concentrate. Cl.
Несмотря на относительно простую конструкцию линии, пониженный расход воды и энергии, известная линия обладает низкой производительностью и низким выходом пектина.Despite the relatively simple design of the line, reduced water and energy consumption, the known line has low productivity and low pectin yield.
Известен способ переработки растительного сырья с получением пектинсодержащих продуктов [патент РФ №2210250, Патент №2210250 - «Способ переработки растительного сырья с получением пектинсодержащих продуктов». Кл. A23L 1/0524, Авторы: Агаев Н.М., Агаев Ф.Н. Патентообладатель Агаев Н.М., Агаев Ф.Н. Заявлено: 27.02.2002. Опубликовано: 20.08.2003]. Способ предусматривает подготовку растительного сырья, его обработку в роторно-кавитационном экстракторе, сушку и расфасовку. При этом обработку сырья в роторно-кавитационном экстракторе ведут в водном растворе лимонной кислоты в камере экстрагирования при индексе кавитации 2,3-2,8, соотношении водного раствора лимонной кислоты и сырья соответственно (0,3-0,7): 1 и рН смеси 2,3-3,66. Обработку ведут в течение 23-25 с, по меньшей мере однократно, до получения измельченной массы температурой 68-74°С с размером частиц 1,0-3,0 мкм. Затем полученную массу направляют на центрифугирование в поле действия центробежных сил при факторе разделения Fr=1900-2010. В результате центрифугирования получают жидкую фазу - сок с содержанием 1,5-6,0% взвесей от его массы и твердую фазу - пектинсодержащее пищевое волокно. Жидкую фазу подвергают микрофильтрации через керамические мембраны с размерами пор 20-30 мкм при скорости протока 4-6 м/с и давлении 0,25 МПа до содержания в ней 8-14% пектиновых веществ, после микрофильтрации жидкую фазу подвергают распылительной сушке до получения порошка. В качестве растительного сырья используют, как правило, свежее, и/или замороженное, и/или сушеное сырье. Способ позволяет увеличить срок хранения пищевого продукта со стабильной структурой, продукт обладает выраженным вкусом и ароматом.There is a known method for processing plant raw materials to produce pectin-containing products [RF patent No. 2210250, Patent No. 2210250 - “Method for processing plant raw materials to produce pectin-containing products.” Cl.
Известна линия переработки растительного сырья с получением пектина и пектинсодержащих пищевых продуктов, включающая установленные в технологической последовательности блок гидролиза и экстракции пектинсодержащего сырья, содержащий роторно-кавитационный экстрактор, блок разделения и концентрирования пектиновых веществ, включающий последовательно установленные микрофильтрационную и ультрафильтрационную установки, узел сушки пектина и узел фасовки [патент РФ №2131886, Линия производства пектина. Кл. С08В 37/06, авторы: Гореньков Э.С., Квасенков О.И., Кузнецова Е.Н., Нариниянц Г.Р. опубл. 1999.06.20].A known line for processing plant raw materials to produce pectin and pectin-containing food products, including a unit for hydrolysis and extraction of pectin-containing raw materials installed in a technological sequence, containing a rotary-cavitation extractor, a unit for separating and concentrating pectin substances, including sequentially installed microfiltration and ultrafiltration units, a pectin drying unit and packaging unit [RF patent No. 2131886, Pectin production line. Cl. С08В 37/06, authors: Gorenkov E.S., Kvasenkov O.I., Kuznetsova E.N., Nariniyants G.R. publ. 1999.06.20].
Известна линия для производства пектина, содержащая последовательно соединенные сырьевой питатель, роторно-кавитационный экстрактор, промежуточный сборник, протирочную машину, теплообменник, ультрафильтрационную установку, фасовочную установку и стерилизатор, а также средства подачи воды и кислоты в роторно-кавитационный экстрактор [Голубев В.Н., Шелухина Н.П., Пектин: химия, технология, применение. - М.: ИЭЧАТНРФ, 1995, с. 310-311].A known line for the production of pectin contains a series-connected raw material feeder, a rotary-cavitation extractor, an intermediate collector, a rubbing machine, a heat exchanger, an ultrafiltration installation, a packaging installation and a sterilizer, as well as means for supplying water and acid to the rotary-cavitation extractor [Golubev V.N. ., Shelukhina N.P., Pectin: chemistry, technology, application. - M.: IECHATNRF, 1995, p. 310-311].
Известен способ получения пектина из арбузных корок [патент РФ 2333669 С1. «Способ получения пектина из арбузных корок» Авторов: Бакиев. Г.Ф., Быков А.В., Коротков В.Г., Попов В.П., Тыщенко В.М. Опубликован 20.08.2008]. Способ предусматривает мойку сырья водой, его измельчение, после чего проводят гидродинамическую кавитацию, обработку ультразвуком при частоте 300-400 Гц, а затем кислотный гидролиз при рН 5,0-6,0, температуре 68-72°С в течение 50-70 мин. Сепарируют полученный экстракт, проводят ультрафильтрационную очистку пектинсодержащего экстракта, осаждение пектиновых веществ хлоридом кальция и их очистку этиловым спиртом.There is a known method for producing pectin from watermelon rinds [RF patent 2333669 C1. “Method of obtaining pectin from watermelon rinds” Authors: Bakiev. G.F., Bykov A.V., Korotkov V.G., Popov V.P., Tyshchenko V.M. Published 08/20/2008]. The method involves washing the raw material with water, grinding it, after which hydrodynamic cavitation is carried out, ultrasonic treatment at a frequency of 300-400 Hz, and then acid hydrolysis at pH 5.0-6.0, temperature 68-72°C for 50-70 minutes . The resulting extract is separated, ultrafiltration purification of the pectin-containing extract is carried out, precipitation of pectin substances with calcium chloride and their purification with ethyl alcohol.
К недостаткам способа относится использование химических веществ для экстракции и осаждения пектина. Недостатками этой линии являются низкая производительность и низкий выход пектинаThe disadvantages of this method include the use of chemicals for the extraction and precipitation of pectin. The disadvantages of this line are low productivity and low pectin yield
Известен способ получения пектина из растительного сырья, которое обрабатывают при температуре 60-70°С композицией микробных ферментов, включающей пектинлиазу, гемицеллюлазу, амилазу, а также целлюлазу с активностью 2000-7600 ед/г и протеазу с активностью 70-280 ед/г. При этом суммарная доза микробных ферментов составляет 0,05-0,1% к массе сырья. Далее осуществляют фильтрацию и концентрирование до содержания пектина 3-8%, после чего полученный концентрат обрабатывают в течение 0,25-2 часов препаратом пектинэстеразы с активностью 70-280 ед/г для получения пектина. [Патент №2262865 - Способ производства пектина. Интернет ресурс. Режим доступа: http://allpatents.ru/patent/2262865.html].There is a known method for producing pectin from plant raw materials, which is treated at a temperature of 60-70°C with a composition of microbial enzymes, including pectin lyase, hemicellulase, amylase, as well as cellulase with an activity of 2000-7600 units/g and protease with an activity of 70-280 units/g. In this case, the total dose of microbial enzymes is 0.05-0.1% by weight of the raw material. Next, filtration and concentration are carried out to a pectin content of 3-8%, after which the resulting concentrate is treated for 0.25-2 hours with a pectin esterase preparation with an activity of 70-280 units/g to obtain pectin. [Patent No. 2262865 - Method for producing pectin. Internet resource. Access mode: http://allpatents.ru/patent/2262865.html].
Способ не предусматривает процесса стерилизации пектина и, значит, продукт не может использоваться в пищевой промышленности.The method does not provide for the process of sterilization of pectin and, therefore, the product cannot be used in the food industry.
Известен Израильский способ производства пектина по сухой ультразвуковой технологии, т.е. без использования кислот и спирта, предложенный компанией Isgoy.group [патент №1650064 «Способ производства пектина по сухой ультразвуковой технологии». Источник информации. Интернет ресурс. Режим доступа: https://info@isco.co.il].The Israeli method of producing pectin using dry ultrasonic technology is known, i.e. without the use of acids and alcohol, proposed by Isgoy.group [patent No. 1650064 “Method for the production of pectin using dry ultrasonic technology.” A source of information. Internet resource. Access mode: https://info@isco.co.il].
Данная технология засекречена производителями оборудования.This technology is classified by equipment manufacturers.
Задачей, поставленной перед настоящим исследованием, была разработка способа получения пектина и пектиносодержащих композиций, в котором исключалось бы использование кислот и спиртов, а вместо кислотной деструкции протопектина использовался биохимический, точнее ферментативный потенциал извлечения пектина. Это бы значительно упростило технологическую линию получения пектиновых композиций.The task set for this study was to develop a method for producing pectin and pectin-containing compositions, which would exclude the use of acids and alcohols, and instead of the acidic destruction of protopectin, the biochemical, or more precisely enzymatic, potential of pectin extraction would be used. This would significantly simplify the technological line for producing pectin compositions.
Поставленная задача решается путем создания технологической линии производства из бахчевых культур (арбузы, дыни, тыквы, далее «арбузы») в которой арбузы моются, разрушаются вначале в шнековой машине до размеров «стружки», а затем ультразвуковым дезинтегратором до размеров наночастиц, затем композиция подвергается ферментативному воздействию препаратом пектинэстеразы с активностью 70-280 ед/г для расщепления протопектинов, За это время под действием фермента протопектиназы происходит отщепление от молекулы протопектина полисахаридов арабана и галактана, а пектин переходит в раствор. Затем смесь осушается на установке «кипящего слоя или лиофилизации», где попутно и стерилизуется, после чего заполняется в товарные ячейки, в которые добавляются фармкомпозиции и вкусоароматическое лакирующее покрытие; после высушивания покрытия готовые формы направляются на маркировку.The problem is solved by creating a technological production line from melons (watermelons, melons, pumpkins, hereinafter referred to as “watermelons”) in which watermelons are washed, destroyed first in a screw machine to the size of “chips”, and then with an ultrasonic disintegrator to the size of nanoparticles, then the composition is subjected to enzymatic action of a pectin esterase preparation with an activity of 70-280 units/g for the breakdown of protopectins. During this time, under the action of the enzyme protopectinase, the Araban and galactan polysaccharides are cleaved from the protopectin molecule, and the pectin goes into solution. Then the mixture is dried in a “fluidized bed or lyophilization” installation, where it is simultaneously sterilized, after which it is filled into commercial cells, into which pharmaceutical compositions and a flavored varnish coating are added; After the coating has dried, the finished forms are sent for marking.
Пример конкретного примененияApplication example
На фигуре приведена технологическая схема производства пектина и пектиносодержащих композиций. Одним из существенных признаков заявляемого технического решения является полная автономность пектинового завода, включая производство сырья на собственной производственной сельскохозяйственной базе, которой является 1,5 тысячи га земель рядом с емкостью сезонного регулирования ОГПЗ, которая за зимний период накапливает 3-4 млн. кубометров биологически очищенных сточных вод, которые нужно потратить на поливное земледелие в летний период. Это позволит пектиновому заводу уйти от рыночных цен на арбузы, что существенно удешевит конечную стоимость пектиновой продукции.The figure shows a technological scheme for the production of pectin and pectin-containing compositions. One of the significant features of the proposed technical solution is the complete autonomy of the pectin plant, including the production of raw materials on its own production agricultural base, which is 1.5 thousand hectares of land next to the seasonal regulation capacity of the OGPP, which accumulates 3-4 million cubic meters of biologically treated plants during the winter period wastewater that needs to be spent on irrigated agriculture in the summer. This will allow the pectin plant to avoid market prices for watermelons, which will significantly reduce the cost of the final cost of pectin products.
В технологическую схему входит новый способ хранения сырья в виде вентилируемых и защищенных от внешних температур ангаров, в которых бахчевые культуры хранятся в сетчатых контейнерах с откидной стенкой для удобства загрузки/выгрузки и на колесиках для удобства перемещения. Средняя емкость одного контейнера около 150 кг бахчевых (в дальнейшем «арбузов»), размещенных на трех полках контейнера. В ангарах контейнеры располагаются в три ряда ярусами в три контейнера. Ангары, диною до ста метров, вентилируются горизонтально расположенными вентиляторами с термоэлектическим механизмом стабилизации температуры внутри ангара на уровне +5-6°С и с примесью озона для борьбы с грибковым загрязнением внутренних поверхностей. Концентрация озона внутри ангара поддерживается на уровне 7,5 мг/м3. Вентиляционный выброс предусмотрен в противоположном от вентиляторов конце ангара. Серия ангаров, необходимых для круглогодичного обеспечения работы пектинового завода, расположена в шаговой доступности от приемного пункта самого завода.The technological scheme includes a new method of storing raw materials in the form of ventilated and protected from external temperatures hangars, in which melons are stored in mesh containers with a hinged wall for easy loading/unloading and on wheels for easy movement. The average capacity of one container is about 150 kg of melons (hereinafter referred to as “watermelons”), placed on three shelves of the container. In hangars, containers are arranged in three rows in tiers of three containers. Hangars up to one hundred meters long are ventilated by horizontally located fans with a thermoelectric mechanism to stabilize the temperature inside the hangar at +5-6°C and with an admixture of ozone to combat fungal contamination of internal surfaces. The ozone concentration inside the hangar is maintained at 7.5 mg/ m3 . The ventilation exhaust is provided at the end of the hangar opposite from the fans. A series of hangars necessary for year-round operation of the pectin plant are located within walking distance from the receiving point of the plant itself.
Характеристики ангаров.Characteristics of hangars.
1. Ангары расположены в зоне, защищенной от 100 летней затопляемости паводковыми водами и выше горизонта грунтовых и дождевых вод.1. The hangars are located in an area protected from 100 years of flood waters and above the groundwater and rainwater horizon.
2. Ангары, для сохранения температурного режима, заглублены в грунт не менее, чем на половину высоты боковых стен.2. Hangars, to maintain temperature conditions, are buried in the ground at least half the height of the side walls.
3. Боковые стенки и подошва ангара выполнены из бетона и имеют гидроизоляцию из 2,0 мм пластов полиэтилена низкого давления.3. The side walls and base of the hangar are made of concrete and have waterproofing made of 2.0 mm layers of low-density polyethylene.
4. Потолки выполнены арочными балками с закрепленными на них листами полиуретанового шифера.4. The ceilings are made of arched beams with sheets of polyurethane slate fixed to them.
5. Выступающие над уровнем грунта своды ангаров снаружи защищены 10 сантиметровым слоем дерна, аналогичному покрытию футбольных полей, и летом, для сохранения жизнеспособности дерна, периодически увлажняются из пожарных гидрантов.5. The vaults of the hangars, protruding above the ground level, are protected from the outside by a 10-centimeter layer of turf, similar to the covering of football fields, and in the summer, to preserve the viability of the turf, they are periodically moistened from fire hydrants.
6. Двери въезда и выезда из ангаров открываются кнаружи и имеют защиту от перепадов температур, т.е. имеют тепловой воздушный запор.6. The doors of entry and exit from the hangars open outward and are protected from temperature changes, i.e. have thermal air lock.
7. Со стороны въезда в ангар размещены устройства стабилизации теплового режима ангаров и устройства озонирования подаваемого воздуха для борьбы с грибковым заражением стенок. В объеме ангара поддерживается концентрация озона на уровне 7,5 мг/м3 при среднегодичной температур +5-6°С.7. At the entrance to the hangar there are devices for stabilizing the thermal conditions of the hangars and devices for ozonizing the supplied air to combat fungal contamination of the walls. The ozone concentration in the hangar is maintained at 7.5 mg/m 3 at an average annual temperature of +5-6°C.
8. Мощность вентиляторов обеспечивает продуваемость одного ряда сетчатых контейнеров, в которых хранятся арбузы. Рядов всего три в два яруса и вентилятров напора всего 3.8. The power of the fans ensures ventilation of one row of mesh containers in which watermelons are stored. There are only three rows in two tiers and there are only 3 pressure fans.
9. На противоположном конце ангара в потолке предусмотрены две выхлопные трубы, обеспеченные вытяжной вентиляцией.9. At the opposite end of the hangar, two exhaust pipes are provided in the ceiling, providing exhaust ventilation.
10. Внутри вдоль ангара на трех уровнях размещены рельсовые пролеты для перемещения загруженных контейнеров с условиями плавного заведения и выгрузки контейнеров электропогрузчиком.10. Inside, along the hangar, on three levels, there are rail spans for moving loaded containers with smooth installation conditions and unloading containers with an electric forklift.
11. Длина ангара составляет сто метров.11. The length of the hangar is one hundred meters.
12. Для круглогодичного обеспечения завода сырьем выделено место и подведена НЭП для трех ангаров.12. To provide the plant with raw materials all year round, a place has been allocated and a NEP has been installed for three hangars.
Характеристика контейнеровCharacteristics of containers
1. Контейнера предназначены для хранения, транспортировки и мытья арбузов.1. Containers are designed for storing, transporting and washing watermelons.
2. Металлические сетчатые контейнера выполнены прямоугольной формы (h-L-S=1500×2000×100 см) со сварным каркасом из уголковой стали и боковыми стенками, выполненными из сетки рабицы.2. Metal mesh containers are rectangular in shape (h-L-S=1500×2000×100 cm) with a welded frame made of angle steel and side walls made of chain-link mesh.
3. Одна из стенок контейнера выполнена откидной (с креплением сверху и с запором снизу) для удобства погрузки-выгрузки арбузов.3. One of the walls of the container is folding (with a fastening at the top and a lock at the bottom) for easy loading and unloading of watermelons.
4. Каркас имеет три сетчатые полки, на которых хранятся арбузы; в среднем в одном контейнере вмещается 150 кг.4. The frame has three mesh shelves on which watermelons are stored; On average, one container holds 150 kg.
5. Дно каркаса выполнено сплошным и имеет по угла 4 колесика для перемещения по рельсам стеллажей ангара.5. The bottom of the frame is made solid and has 4 wheels at the corner for moving along the hangar shelving rails.
6. После выгрузки арбузов в люк шнековой машины контейнера возвращаются на стеллажи в ангары.6. After unloading the watermelons into the hatch of the auger machine, the containers are returned to the racks in the hangars.
По мере потребности завода контейнеры обычным грузовым транспортом доставляются к пункту выгрузки пектинового завода и подаются на моечную машину (1). Каждый сетчатый контейнер с арбузами электропогрузчиком поочередно устанавливается на поддон с отводящей канализацией. Дождевальная моечная машина с двух сторон моет арбузы, струями очищая от следов земли, не вынимая арбузы из сетчатых контейнеров.As the plant needs, containers are delivered by regular freight transport to the unloading point of the pectin plant and fed to the washing machine (1). Each mesh container with watermelons is placed one by one on a pallet with a drainage system using an electric forklift. A sprinkler washer washes watermelons on both sides, clearing away traces of soil with jets, without removing the watermelons from the mesh containers.
Существенным признаком изобретения является факт экономного использования водных ресурсов. Во-первых, для полива бахчей используется биологически очищенная вода емкости сезонного регулирования ОГПЗ, имеющая объем 3-5 млн. кубометров, что достаточно для полива угодий, вместо дефицитной питьевой воды сакмарского или уральского водозаборов; во-вторых, для мойки арбузов используется техническая вода, вместо дорогостоящей питьевой. Техническая вода получается за счет сбора поливных вод из емкости сезонного регулирования ОГПЗ, прошедших очистку при фильтрации через гумусный слой поливных земель и собранных «бетонной стеной в грунте» на пути естественной фильтрации в местные водоемы по подрусловому глинистому горизонту. Вода, накопленная в этом искусственном водоеме, проходит необходимую диатомитовую фильтрацию и подается насосами одного подъема на моечную машину в качестве «технической воды».An essential feature of the invention is the fact of economical use of water resources. Firstly, for irrigating melons, biologically purified water is used from the seasonal regulation tank of the OGPP, which has a volume of 3-5 million cubic meters, which is enough to irrigate land, instead of the scarce drinking water of the Sakmara or Ural water intakes; secondly, industrial water is used for washing watermelons, instead of expensive drinking water. Process water is obtained by collecting irrigation water from the seasonal regulation tank of the OGPP, which has been purified by filtration through the humus layer of irrigated lands and collected by a “concrete wall in the ground” along the path of natural filtration into local reservoirs along the sub-channel clay horizon. The water accumulated in this artificial reservoir undergoes the necessary diatomaceous earth filtration and is supplied by single lift pumps to the washing machine as “process water”.
После мойки одна из стенок сетчатого контейнера, выполненная откидной, открывается, а противоположный конец контейнера закрепляется, и выдвижным подъемником поднимается вверх до полного выпадения всех арбузов с полок хранения в приемный люк шнековой машины (2). Можно использовать шнековые шредеры двухвальные кормоизмельчители типа «Спектр-М» с автоматической системой управления «Автореверс» [универсальные двухвальные шредеры (https://b-spektr.ru/katalog/universalnye-dvukhvalnye-edery?yclid=9667194266971799551)].After washing, one of the folding walls of the mesh container opens, and the opposite end of the container is secured and raised upward using a retractable lift until all watermelons completely fall out from the storage shelves into the receiving hatch of the auger machine (2). You can use auger shredders, twin-shaft feed choppers of the “Spektr-M” type with an automatic control system “Auto-Reverse” [universal twin-shaft shredders (https://b-spektr.ru/katalog/universalnye-dvukhvalnye-edery?yclid=9667194266971799551)].
Шнековый механизм (2) выдавливает через решетку щепу корок нужного размера и мякоть арбузов. При этом арбузный сок отбирается через отверстия в дне приемной емкости мзги шнековой машины (2а) и направляется на переработку. Более полному отбору сока из образовавшейся мзги способствует погружение в центр приемной емкости мгзи шнековой машины промышленного блендера (3) на несколько минут. При необходимости получения осветленного сока (без мякоти) сок фильтруют. Сок подвергают СВЧ стерилизации на поточной машине Таганрогского завода ПМ-1000-01 (1,5 тысячи литров в час) и бутылируется.The screw mechanism (2) squeezes out chips of rinds of the required size and watermelon pulp through the grate. In this case, watermelon juice is taken through holes in the bottom of the receiving container of the screw machine (2a) and sent for processing. A more complete selection of juice from the resulting pulp is facilitated by immersing an industrial blender (3) in the center of the receiving container of the screw machine (3) for several minutes. If it is necessary to obtain clarified juice (without pulp), the juice is filtered. The juice is subjected to microwave sterilization on a flow machine from the Taganrog plant PM-1000-01 (1.5 thousand liters per hour) and bottled.
Отверстия в дне приемной емкости шнековой машины (2) герметизируются подвижной заглушкой. В центр мзги в емкости опускается наконечник ультразвукового дезинтегратора (4), который разрушает стружкообразные кусочки арбузных корок визуально до консистенции сметаны. [Гомогенизаторы ультразвуковые (дезинтеграторы). Интернет ресурс. Режим доступа: dia-m.ru>gomogenizatory-ultrazvukovye].The holes in the bottom of the receiving container of the auger machine (2) are sealed with a movable plug. The tip of an ultrasonic disintegrator (4) is lowered into the center of the pulp in the container, which visually destroys the chip-like pieces of watermelon rinds to the consistency of sour cream. [Ultrasonic homogenizers (disintegrators). Internet resource. Access mode: dia-m.ru>gomogenizatory-ultrazvukovye].
В измельченную до размеров наночастиц мзгу из арбузных корок добавляют ферментером (5) ферментную смесь из 3% растворов пектиназ, ферментативно выделяющих пектин из протопектинового комплекса, и тщательно перемешивают. Например, можно использовать пектинэстеразы с активностью 70-280 ед/г для расщепления протопектинов. Процесс вести при t=60°С и экспозиции не менее 30 минут. Мешок ферментов стоит 7 тысяч рублей. [Источник информации: Пектиназа. (Pectinase) https://microbioprom.ru/pektinaza.html]. Ферментативное воздействие вместо нескольких этапов кислотной деструкции мезги, используемых в других патентах.An enzyme mixture of 3% solutions of pectinases, which enzymatically release pectin from the protopectin complex, is added to the pulp from watermelon rinds crushed to the size of nanoparticles using a fermenter (5), and mixed thoroughly. For example, pectin esterases with an activity of 70-280 units/g can be used to break down protopectins. The process is carried out at t=60°C and exposure for at least 30 minutes. A bag of enzymes costs 7 thousand rubles. [Information source: Pectinase. (Pectinase) https://microbioprom.ru/pektinaza.html]. Enzymatic action instead of several stages of acid destruction of pulp used in other patents.
Для получения чистого пектина полученную пектиновую композицию фильтруют и направляют на установку лиофилизации [например, вакуумная лиофильная сублимационная сушилка LG-30 фирмы Minipress.] (6б), в которой вся жидкость сублимируется (возгоняется) и чистый пектин, как сыпучий охлажденный продукт, может быть направлен на упаковку.To obtain pure pectin, the resulting pectin composition is filtered and sent to a lyophilization unit [for example, a vacuum freeze-dryer LG-30 from Minipress.] (6b), in which all the liquid is sublimated (sublimated) and pure pectin, as a bulk cooled product, can be sent to packaging.
Осушку пектиновой композиции можно проводить методом «кипящего слоя» (6а). Устройство осушки и стерилизации зернопродуктов, содержащее стерилизационную камеру, ресивер, состоящий из двух сообщающихся емкостей, соединенных газовой магистралью с компрессором и генератором озоновоздушной смеси и функционально взаимосвязанных с блоком управления, обладающим датчиками временных параметров процесса каждого этапа стерилизации, причем газовая магистраль имеет автоматически запирающиеся шиберы патрубков входа и выхода озоновоздушной смеси и сжатого воздуха, отличающееся тем, что устройство включает блок осушки атмосферного воздуха, а стерилизационная камера оснащена расположенным под ее дном спиралевидным распределительным устройством с соплами ввода озоновоздушной смеси, соединенными с генератором озоновоздушной смеси и блоком управления режимом поочередного включения сопел [Полезная модель РФ №98091, Устройство осушки и стерилизации зернопродуктов». Авторы Третьяк Л.Н, Герасимов Е.М.). МПК A23L 3/3409 (2006.01; заявка №2010114982/15, Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет].Drying of the pectin composition can be carried out using the “fluidized bed” method (6a). A device for drying and sterilizing grain products, containing a sterilization chamber, a receiver consisting of two communicating containers connected by a gas line to a compressor and an ozone-air mixture generator and functionally interconnected with a control unit equipped with sensors for the time parameters of the process of each stage of sterilization, and the gas line has automatically locking gates inlet and outlet pipes of the ozone-air mixture and compressed air, characterized in that the device includes an atmospheric air drying unit, and the sterilization chamber is equipped with a spiral-shaped distribution device located under its bottom with nozzles for introducing the ozone-air mixture, connected to the generator of the ozone-air mixture and a control unit for the mode of alternating activation of the nozzles [Utility model of the Russian Federation No. 98091, Device for drying and sterilization of grain products." Authors Tretyak L.N., Gerasimov E.M.).
Одновременно с осушкой ведут стерилизацию «кипящего слоя сырья» ультрафиолетовым излучателем при диапазоне С=200-290 нм. [Для ингибирование микроорганизмов достаточно облучения не более 2000 Дж/м2. Известно, что ультрафиолет поражает именно живые клетки микробиот, не оказывая воздействия на химический состав пищевой среды].Simultaneously with drying, the “fluidized layer of raw materials” is sterilized with an ultraviolet emitter in the range C = 200-290 nm. [To inhibit microorganisms, irradiation of no more than 2000 J/m 2 is sufficient. It is known that ultraviolet radiation specifically affects living microbiota cells without affecting the chemical composition of the food environment].
После формирования слоя обезвоженных гранул в кипящем слое пектинсодержащую смесь перекачивают в дозатор (8), заполняющий одновременно порцию дозировочных пластиковых емкостей (товарных) пектиносодержащей смесью. [Для перекачивания жидкостей используются роторные насосы Х20/31-П-3А, предназначенные для перекачки химически активных, а также вязких жидкостей. Кроме того, для перекачки растворов из резервуаров или иных емкостей применяются винтовые насосы НВЖ-100, предназначенные для перекачки вязких жидкостей].After the formation of a layer of dehydrated granules in the fluidized bed, the pectin-containing mixture is pumped into a dispenser (8), which simultaneously fills a portion of dosing plastic containers (commercial) with the pectin-containing mixture. [For pumping liquids, rotary pumps X20/31-P-3A are used, designed for pumping chemically active and viscous liquids. In addition, NVZh-100 screw pumps, designed for pumping viscous liquids, are used to pump solutions from tanks or other containers].
Излишки (насыпь горкой) удаляются специальным ножом при прохождении формы через дозировочную рамку.The excess (mound) is removed with a special knife when passing the mold through the dosing frame.
Дозатор (8) должен быть обеспечен выдувной (или штамповочной) машиной (например, фирмы ПостПромТех]) [https://postpromteh.ru/?utm_ya_campaign=90200338428&utm_banner_type=209&utm_ya_rubric=30451&yabizcmpgn=3686859&utm_source&yclid=5175396850679711716] (7) для изготовления форм с суточным запасом порошка или листов полипропилена.The dispenser (8) must be provided with a blowing (or stamping) machine (for example, from the PostPromTeh company) [https://postpromteh.ru/?utm_ya_campaign=90200338428&utm_banner_type=209&utm_ya_rubric=30451&yabizcmpgn=3686859&utm_source&yclid=51 75396850679711716] (7) for the production of forms with daily allowance a supply of powder or polypropylene sheets.
Конвейер подает заполненные пектином формы под многоканальные автоматизированные шприцы-дозаторы фармакологической антистрессовой композиции [например, «Дозаторы медицинские лабораторные» компании Ормет [ormet.ru>Дозаторы-Biohit] (9) строго соответственно заполненным формам. После чего автомат подает команду на внесение дозы композиции каждым отдельным шприцем в каждую отдельную форму, заполненную пектином. Дозы строго соответствуют максимальным дозам суточных норм адекватного потребления, утвержденным для каждого компонента смеси Минздравом России (MP 2.3.1.1915-04). Нанесение фармкомпозиции видео контролируется. Процесс повторяется по мере заполнения дозаторов новой порцией фармкомпозиции.The conveyor delivers pectin-filled forms to multi-channel automated syringe dispensers of a pharmacological anti-stress composition [for example, “Medical Laboratory Dispensers” from the Ormet company [ormet.ru>Dispensers-Biohit] (9) strictly in accordance with the filled forms. After which the machine gives a command to introduce a dose of the composition with each separate syringe into each separate form filled with pectin. Doses strictly correspond to the maximum doses of daily norms of adequate intake approved for each component of the mixture by the Ministry of Health of Russia (MP 2.3.1.1915-04). The application of the pharmaceutical composition is video controlled. The process is repeated as the dispensers are filled with a new portion of the pharmaceutical composition.
После формирования слоя обезвоженных гранул в кипящем слое пектинсодержащую смесь перекачивают в дозатор, заполняющий одновременно порцию дозировочных пластиковых емкостей (товарных) пектиносодержащей смесью. Излишки (насыпь горкой) удаляются специальным ножом при прохождении формы через дозировочную рамку.After forming a layer of dehydrated granules in a fluidized bed, the pectin-containing mixture is pumped into a dispenser, which simultaneously fills a portion of dosing plastic containers (commercial) with the pectin-containing mixture. The excess (mound) is removed with a special knife when passing the mold through the dosing frame.
Состав антистрессовой композиции: Тимозин, гормон вилочковой железы, как стимулятор иммуногенеза; органические соединения биоэлементов: йода, лития, селена, цинка и магния; биостимуляторы: элеутерозиды, силимарин, глицерам; а также аминокислоты глицин и L-карнитин.Composition of the anti-stress composition: Thymosin, a hormone of the thymus gland, as a stimulator of immunogenesis; organic compounds of bioelements: iodine, lithium, selenium, zinc and magnesium; biostimulants: eleutherosides, silymarin, glyceram; as well as the amino acids glycine and L-carnitine.
Дозатор иглой вводит в центр пектиновой насыпи дозу ингредиентов (суммарная максимальная доза составляет 3,6 грамма). А затем вторым дозатором вводится защитное вкусо-ароматическое покрытие (3-5 гр.) на базе агар-агара с ароматизаторами.The dispenser uses a needle to inject a dose of ingredients into the center of the pectin mound (the total maximum dose is 3.6 grams). And then the second dispenser introduces a protective flavor and aromatic coating (3-5 g) based on agar-agar with flavorings.
Все заботы по обеспечению завода элементами фармкомпозиций, включая особые условия хранения, возложены на частную специализированную аптеку на договорных условиях.All concerns about providing the plant with elements of pharmaceutical compositions, including special storage conditions, are entrusted to a private specialized pharmacy on a contractual basis.
Антистрессовая композиция предназначена заменить «молоко за вредность» на вредных производствах всей России.The anti-stress composition is intended to replace “milk for harmfulness” in hazardous industries throughout Russia.
Предложенная технология подразумевает раздельное приготовление антистрессовой либо антилучевой фармкомпозиций в зависимости от заказа.The proposed technology involves separate preparation of anti-stress or anti-radiation pharmaceutical compositions, depending on the order.
Состав противолучевой композиции в заявляемом техническом решении ориентирован на извлечении из органов человека специфических радионуклидов, характерных для выбросов при авариях на атомных электростанциях типа Чернобыль или АЭС «Фукусима», при которых преобладали радиоактивные йод, цезий и технеций. При других случаях облучения и поглощении организмом других радионуклидов состав фармкомпозиции будет соответственно изменен.The composition of the anti-radiation composition in the proposed technical solution is focused on the extraction from human organs of specific radionuclides characteristic of emissions during accidents at nuclear power plants such as Chernobyl or the Fukushima nuclear power plant, in which radioactive iodine, cesium and technetium predominated. In other cases of irradiation and absorption of other radionuclides by the body, the composition of the pharmaceutical composition will be changed accordingly.
Дозатор противолучевой фармкомпозиции (12) заряжен соответственно этим выбросам и ориентирован на соответствующих потребителей.The dispenser of the anti-radiation pharmaceutical composition (12) is charged according to these emissions and is aimed at the corresponding consumers.
Состав фармкомпозиции: Пектин, предназначен для выведения радионуклидов из кишечника, т.е. непосредственно после загрязнения; тимозин, стимулятор иммуногенеза; органическое соединение йода, как защита щитовидной железы; глицерам, как препарат с антиоксидантными, антикоагулянтными и детоксикационными свойствами; силимарин, повышающий антитоксическую функцию печени; аминокислота карнитин, повышающая работоспособность организма; органические соединения кальция и магния, как препараты, способствующие улучшению кровоснабжения миокарда; провитамин Б-каротин, способствует восстановлению пораженных клеток; комплекс элеутерозидов защищает головной мозг. Дозатор иглой вводит в центр пектиновой насыпи дозу ингредиентов (суммарная максимальная доза составляет 370 мг на каждые 100 граммов пектина). А затем другим дозатором (13) вводится защитное вкусоароматическое покрытие на базе агар-агара (код Е-406) с ароматизаторами (вкус арбуза или другое), которое высушивается вентилятором или щелевым воздушным ножом фирмы ERSTVAK (14), подается на маркировку (15) и складируется (15).Composition of the pharmaceutical composition: Pectin, intended for removing radionuclides from the intestines, i.e. immediately after contamination; thymosin, immunogenesis stimulator; organic iodine compound as a protection for the thyroid gland; glycerol, as a drug with antioxidant, anticoagulant and detoxifying properties; silymarin, which increases the antitoxic function of the liver; amino acid carnitine, which increases the body’s performance; organic compounds of calcium and magnesium, as drugs that help improve blood supply to the myocardium; provitamin B-carotene, promotes the restoration of affected cells; the eleutheroside complex protects the brain. The dispenser uses a needle to inject a dose of ingredients into the center of the pectin mound (the total maximum dose is 370 mg for every 100 grams of pectin). And then another dispenser (13) introduces a protective flavor coating based on agar-agar (code E-406) with flavorings (watermelon or other flavor), which is dried with a fan or a slotted air knife from ERSTVAK (14), and supplied for marking (15) and stored (15).
В заявляемом техническом решении присутствует такой существенный признак, как дезинфекция технологического оборудования, который заключается в том, что каждая смена заканчивает работу санитарной обработкой всех емкостей.The claimed technical solution contains such an essential feature as disinfection of technological equipment, which consists in the fact that each shift ends with sanitary treatment of all containers.
Санобработку проводит специально созданная санитарно-стерилизационная машина, обеспечивая влажную обработку поверхностей жидкостью с применением ПАВ, сбрасываемых затем в канализацию. Санобработка заканчивается обработкой емкостей озоном, генерируемых, например, промышленным озонатором ОЗ-А [Озоновые пушки. Производитель: НПК «ЭКОНАУ» (Россия)]. После обработки озоном вентиляция не требуется, так как озон, яд первого класса токсичности, быстро утилизируется во влажной среде и в присутствии органики.Sanitation is carried out by a specially created sanitary-sterilization machine, providing wet treatment of surfaces with a liquid using a surfactant, which is then discharged into the sewer. Sanitation ends with the treatment of containers with ozone generated, for example, by an industrial ozonator OZ-A [Ozone guns. Manufacturer: NPK "ECONAU" (Russia)]. After ozone treatment, ventilation is not required, since ozone, a poison of the first toxicity class, is quickly utilized in a humid environment and in the presence of organic matter.
Мировой опыт показывает, что эффективное обеззараживание емкостей достигается при концентрации озона 40 мг/м3 при экспозиции 7,5 минут.World experience shows that effective disinfection of containers is achieved with an ozone concentration of 40 mg/m 3 with an exposure of 7.5 minutes.
В блок управления (Автоматика) закладывается программа увеличения концентрации озона до 20 мг на каждый кубический метр дезинфицируемой емкости при экспозиции не менее 10 мин. [Строчева В.Ф. Ионизация и озонирование воздушной среды. - М. изд-во МГУПП. - 2003 - 169 с.; Болога М.К. Литинский Г.А. Дезинфекция озоном технологических резервуаров в пищевой промышленности // Экспресс-информация. Кишинев: - Молдова НИИНТИ, 1985. - 16 с.].The control unit (Automatic) contains a program for increasing the ozone concentration to 20 mg per cubic meter of disinfected container with an exposure of at least 10 minutes. [Strocheva V.F. Ionization and ozonation of the air. - Moscow publishing house MGUPP. - 2003 - 169 p.; Bologa M.K. Litinsky G.A. Disinfection of technological tanks in the food industry with ozone // Express information. Chisinau: - Moldova NIINTI, 1985. - 16 p.].
В процессе озонирования работники должны носить средства индивидуальной защиты органов дыхания. А это означает, что лицам с бронхиальной астмой или с астматическим бронхитом в работе на пектиновом заводе будет отказано.During the ozonation process, workers must wear personal respiratory protection. This means that persons with bronchial asthma or asthmatic bronchitis will be denied work at the pectin plant.
Другим существенным признаком заявляемого технического решения является насыщенность технологического процесса автоматикой. На каждом технологическом этапе стоит процессор с датчиками:Another significant feature of the proposed technical solution is the saturation of the technological process with automation. At each technological stage there is a processor with sensors:
1. Начала действия.1. Start of action.
2. Длительность (время действия).2. Duration (action time).
3. Доза введения.3. Dose of administration.
4. Окончание процедуры.4. End of the procedure.
5. Возврат в исходное положение.5. Return to starting position.
6. Начало и 7. Окончание перезагрузки.6. Start and 7. End of reboot.
8. Информация в мнемосхему главному инженеру о выполнении программы или сбое (вызов дежурного оператора).8. Information in the mnemonic diagram to the chief engineer about the execution of the program or failure (calling the duty operator).
Автоматика контролирует деятельность обслуживающего завод персонала и эффективность технологических процессов.Automation controls the activities of plant personnel and the efficiency of technological processes.
Таким образом, заявленная технологическая линия составлена из известного каждого отдельного механизма, но в совокупности представляет новое неизвестное ранее техническое решение с положительным социальным эффектом и доступное к воспроизведению.Thus, the declared technological line is composed of each individual mechanism known, but in total it represents a new previously unknown technical solution with a positive social effect and available for reproduction.
Правительство Оренбургской области рассматривает вопрос о создании «бахчевого холдинга» путем объединения разрозненных предприятий, выполняющих различные функции, но объединенных общность целей, а именно: обеспечение пектинового завода сырьем с его круглогодичным сохранением и обеспечением всех функций завода и его боковых технологических линий.The government of the Orenburg region is considering the issue of creating a “melon holding” by merging disparate enterprises performing various functions, but united by common goals, namely: providing the pectin plant with raw materials with its year-round preservation and ensuring all functions of the plant and its side technological lines.
Claims (7)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021129068A RU2021129068A (en) | 2023-04-05 |
| RU2806822C2 true RU2806822C2 (en) | 2023-11-07 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2132855C1 (en) * | 1997-10-13 | 1999-07-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Method of preparing pectin from vegetable stock |
| RU2262865C1 (en) * | 2004-09-17 | 2005-10-27 | ООО "Зеленые линии" | Method for manufacturing pectin |
| RU2333669C1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Method of pectin production from watermelon rind |
| RU2354140C1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-10 | Нариман Мусаевич Агаев | Method of processing plant raw materials to produce pectin and food products containing pectin and line for this implementation |
| CN102796207A (en) * | 2012-08-23 | 2012-11-28 | 高伟 | Method for extracting pectin from tangerine peel |
| CN106519066A (en) * | 2016-09-27 | 2017-03-22 | 济南米铎碳新能源科技有限公司 | Method for production of dietary fiber and combined production of pectin by utilizing fruit branches and fruit peels (residues) |
| CN107868140A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 青岛九洲千和机械有限公司 | The continuous extraction method of amino acid and pectin in a kind of watermelon peel |
| CN109280091A (en) * | 2018-11-27 | 2019-01-29 | 苏州卫生职业技术学院 | A kind of biological enzyme extraction process of bitter melon polysaccharide |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2132855C1 (en) * | 1997-10-13 | 1999-07-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Method of preparing pectin from vegetable stock |
| RU2262865C1 (en) * | 2004-09-17 | 2005-10-27 | ООО "Зеленые линии" | Method for manufacturing pectin |
| RU2333669C1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Method of pectin production from watermelon rind |
| RU2354140C1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-10 | Нариман Мусаевич Агаев | Method of processing plant raw materials to produce pectin and food products containing pectin and line for this implementation |
| CN102796207A (en) * | 2012-08-23 | 2012-11-28 | 高伟 | Method for extracting pectin from tangerine peel |
| CN107868140A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 青岛九洲千和机械有限公司 | The continuous extraction method of amino acid and pectin in a kind of watermelon peel |
| CN106519066A (en) * | 2016-09-27 | 2017-03-22 | 济南米铎碳新能源科技有限公司 | Method for production of dietary fiber and combined production of pectin by utilizing fruit branches and fruit peels (residues) |
| CN109280091A (en) * | 2018-11-27 | 2019-01-29 | 苏州卫生职业技术学院 | A kind of biological enzyme extraction process of bitter melon polysaccharide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Л.В.ДОНЧЕНКО "Технология пектина и пектинопродуктов / Учебное пособие", М., "ДеЛи", 2000, 256 с. - с.36, абз.2; с.37, абз.5. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106701851B (en) | A kind of extracting method of allicin | |
| CN204104759U (en) | A kind of pomegranate full fruit process equipment | |
| KR101539508B1 (en) | Functional salt and the manufacture method | |
| CN102816022B (en) | Method for preparing pesticide from biogas slurry | |
| JP5548931B1 (en) | Earthworm dry powder manufacturing method | |
| CN105165919A (en) | Agent for preventing and treating plant diseases and insect pests of snow pears | |
| RU2806822C2 (en) | Method for processing gourds with obtaining pectin-containing compositions | |
| KR20120025645A (en) | Removing method of residue pesticide for root vegetable and leaf vegetable | |
| CN103114077B (en) | Process for extracting active SOD (Superoxide Dismutase) from wheat seedlings | |
| CN106811385A (en) | A kind of method for accelerating white spirit ageing | |
| KR102109811B1 (en) | Method for preparing kaffir lime extract and composition comprising kaffir lime extract | |
| KR100407217B1 (en) | The method and apparatus for cultivation of germination for brown rice | |
| CN1060213C (en) | Method for large scale production of corn superoxide dismutase (SOD) complex enzyme | |
| CN103911257B (en) | A kind of Armeniaca vulgaris fruit wine and preparation method thereof | |
| CN103843880B (en) | Based on the biological preservation liquid and uses thereof of GABA in conjunction with bio-control yeast | |
| JP5505750B1 (en) | Earthworm dry powder manufacturing method | |
| KR101542579B1 (en) | method of extraction for essence of Korean Dendropanax | |
| CN205821193U (en) | A kind of feces of livestock and poultry waste water manufactures the device of fertilizer | |
| CN107455637A (en) | A kind of preparation method of fresh Ganoderma lucidum drink | |
| CN107236600A (en) | A kind of sterilizing skin-protective powdery liquid detergent | |
| Arnau | Techno-economic feasibility study for the production of microalgae based plant biostimulant | |
| CN1277918C (en) | Method for producing super oxide mutase complex enzyne at large scale using grain seed | |
| JP5811050B2 (en) | Soil treatment agent | |
| KR20130017982A (en) | Nature - bio | |
| KR101593449B1 (en) | Manufacturing method of ginseng-salt for underground tunnel-jeotgal and ginseng-salt thereof |