SE453511B

SE453511B - Pectin-type consistency indicator prodn.

Info

Publication number: SE453511B
Application number: SE8602593A
Authority: SE
Inventors: Nils Monten
Original assignee: Nils Monten
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1988-02-08
Also published as: SE8602593L; SE8602593D0

Abstract

This describes the prodn. of consistency additive for jam, jelly, juices etc. formed by treating beet material, e.g. sugar or fodder beet, with acid. Beet material is processed with a soln. of sulphur- or mineral-acid and water, or even with any other organic or inorganic acids. The treatment may take place in two stages: first with a weak soln. to extract the pectin, and then with a stronger soln. to remove acetyl gps. from the pectin. The final characteristics of the additive depend upon the acidity (typically pH 0.5-5, and preferably 1-2.5), and temp. (typically 40-100 deg.C, preferably 75-85 deg.C). The treatment takes from 0.5 hours to 1 day (typically 1-15 hours and with the preferred pH and temp. 4-7 hours). The additive may be concentrated or pulverised.

Description

15 20 25 30 35 453 511 2 pektin ur betmassa genomfördes under 1940- och 50-talen i framförallt Tyskland och en del andra europeiska länder, men denna tillverkning har numera upphört. Såvitt bekant finns det för närvarande inte någon som tillverkar pektin eller någon annan konsistensgivare ur sockerbetor. Orsa- kerna härtill är bl a att söka i det faktum att till- verkningen, och då framförallt reningen av pektinet, var komplicerad och besvärlig, och den erhållna pektin- produkten hade ej önskad kvalitet. 15 20 25 30 35 453 511 2 pectin from beet pulp was exported during the 1940s and 50s, primarily in Germany and some other European countries, but this production has now ceased. As far as is known, there is currently no one who makes pectin or any other texture sensor from sugar beets. The reasons for this are, among other things, to be found in the fact that the production, and then especially the purification of the pectin, was complicated and difficult, and the pectin product obtained did not have the desired quality.

Den tidigare kända tillverkningen av pektin ur sockerbetor utfördes genom att man med en vattenhaltig syralösning extraherade pektinämnena från betmassan.The previously known production of pectin from sugar beet was carried out by extracting the pectin substances from the beet pulp with an aqueous acid solution.

Ur detta extrakt isolerades pektinet genom mycket be- svärliga kemiska reningsprocesser. Man isolerade pektin- produkten genom fällning med alkohol, genom fällning med salter eller genom fällning med kylning eller någon annan metod. Syralösningen neutraliserades med alkali antingen före eller efter reningsprocesserna. Filtrering och framförallt pressning av det utfällda pektinet kom- plicerade och fördyrade ytterligare processen. Dessa omständliga reningsprocesser vid tillverkning av pektin av betmassa var nödvändiga därför att det extrakt man erhöll var mörkt till färgen och hade en störande smak och lukt, som påminde om sockerbetor.From this extract, the pectin was isolated by very difficult chemical purification processes. The pectin product was isolated by precipitation with alcohol, by precipitation with salts or by precipitation by cooling or some other method. The acid solution was neutralized with alkali either before or after the purification processes. Filtration and, above all, pressing of the precipitated pectin further complicated and made the process more expensive. These cumbersome purification processes in the production of pectin from beet pulp were necessary because the extract obtained was dark in color and had a disturbing taste and odor reminiscent of sugar beet.

Vid föreliggande uppfinning har nu överraskande upp- täckts att man vid urlakning av betmaterial, såsom bet- massa från sockerbetor, med en vattenhaltig syralösning på tidigare känt sätt, kan erhålla en polysackaridbaserad konsistensgivare av pektintyp på ett mycket enkelt sätt genom att behandla det erhållna extraktet med anjonbytare.In the present invention, it has now surprisingly been discovered that when leaching beet material, such as beet pulp from sugar beet, with an aqueous acid solution in a previously known manner, a pectin-type polysaccharide-based consistency sensor can be obtained in a very simple manner by treating the obtained extract. with anion exchanger.

Genom behandlingen med en anjonbytare neutraliseras den sura lösningen och det är möjligt att erhålla en konsistensgivare av pektintyp som är ljus i färgen och både luktlös och smaklös. Detta är viktiga egenskaper om konsistensgivaren skall användas i livsmedel.Through the treatment with an anion exchanger, the acidic solution is neutralized and it is possible to obtain a pectin-type consistency sensor that is light in color and both odorless and tasteless. These are important properties if the consistency sensor is to be used in food.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av de efterföljande patentkraven. 10 15 20 25 30 35 453 511 3 Det är överraskande att behandlingen av lösningen med anjonbytare enligt uppfinningen ger den önskade neutralisationen och reningen av lösningen, eftersom även den polysackaridbaserade konsistensgivaren är negativt laddad och därför kunde förväntas avlägsnas tillsammans med andra negativt laddade föroreningar, som omhänder- tages av anjonbytaren. Sá är emellertid icke fallet, utan anjonbytaren eliminerar endast ämnen, som ger störan- de färg och smak, men påverkar inte den polysackarid- baserade konsistensgivaren. Orsaken till att den poly- sackaridbaserade konsistensgivaren ej pâverkas av anjon- bytaren är för närvarande ej känd.The further features of the invention appear from the following claims. It is surprising that the treatment of the solution with anion exchanger according to the invention gives the desired neutralization and purification of the solution, since also the polysaccharide-based consistency sensor is negatively charged and therefore could be expected to be removed together with other negatively charged impurities, which taken care of by the anion exchanger. However, this is not the case, but the anion exchanger only eliminates substances that give a disturbing color and taste, but do not affect the polysaccharide-based texture sensor. The reason why the polysaccharide-based consistency sensor is not affected by the anion exchanger is currently unknown.

Det är att märka att genom behandlingen med anjon- bytare vid uppfinningen bortfaller såväl neutraliseringen med alkali som filtreringen och pressningen vid sättet enligt den tidigare tekniken.It should be noted that the treatment with anion exchangers in the invention eliminates both the neutralization with alkali and the filtration and pressing in the method according to the prior art.

Det som speciellt utmärker sättet enligt föreliggande uppfinningen är steget med behandling av det sura extrak- tet med en anjonbytare. Det inledande steget med behand- ling av betmassa med en vattenhaltig syralösning kan utföras på i och för sig känt sätt, t ex såsom beskrives i den tidigare angivna svenska patentskriften 133 567.What particularly characterizes the method of the present invention is the step of treating the acidic extract with an anion exchanger. The initial step of treating beet pulp with an aqueous acid solution can be carried out in a manner known per se, for example as described in the previously cited Swedish patent specification 133 567.

I enlighet med denna patentskrift, kan sålunda betmassan behandlas i ett enda steg med en syralösning för att såväl extrahera pektinämnena ur betmassan som deacetylera de med acetylgrupper förestrade galakturonsyragrupperna för att därigenom erhålla ett högvärdigare pektin. Alter- nativt kan behandlingen med syralösning utföras i tvâ steg, varvid i det första steget betmassan behandlas med svag syralösning för att extrahera pektinet ur rå- materialet, och i ett andra steg genomföres därefter behandling med en mera koncentrerad syralösning för att åstadkomma deacetylering och även viss metylavspjälkning från metylerade galakturonsyragruppef. De anvisningar som ges i den svenska patentskriften 133 567 kan därvid följas. 10 15 20 25 30 35 453 511 4 Det skall emellertid understrykas att föreliggande uppfinning inte är begränsad till framställning av en konsistensgivare i form av det högvärdiga pektin som t ex beskrivs i den svenska patentskriften 133 567, utan uppfinningen omfattar även framställning av en konsistensgivare av làgvärdigt pektin, dvs hos vilken det extraherade polysackaridmaterialet ej deacetylerats i nämnvärd omfattning. Ett sådant material erhålles om betmaterialet (betmassan) endast behandlas med en svag syralösning för extraktion av pektinmaterialet ur betmassan, medan behandlingen med mera koncentrerad syralösning för deacetylering utelämnas eller endast genomföres i begränsad omfattning. En på detta sätt erhållen, polysackaridbaserad konsistensgivare, hos vilken sålunda en väsentlig del av galakturonsyragrup- perna är förestrade med acetylgrupper och vilken även har en betydande halt av metylgrupper, uppvisar goda egenskaper som viskositetsökande medel, men har i motsats till högvärdigt pektin ingen eller endast dålig förmåga att bilda geler.Thus, according to this patent, the beet pulp can be treated in a single step with an acid solution to both extract the pectin substances from the beet pulp and deacetylate the galacturonic acid groups esterified with acetyl groups to thereby obtain a higher value pectin. Alternatively, the acid solution treatment can be carried out in two steps, in the first step the beet pulp is treated with weak acid solution to extract the pectin from the raw material, and in a second step treatment is then carried out with a more concentrated acid solution to effect deacetylation and also some methyl cleavage from methylated galacturonic acid groups. The instructions given in the Swedish patent specification 133 567 can then be followed. It should be emphasized, however, that the present invention is not limited to the production of a consistency sensor in the form of the high-quality pectin described, for example, in the Swedish patent specification 133 567, but the invention also comprises the production of a consistency sensor of low-grade pectin, ie in which the extracted polysaccharide material has not been deacetylated to any appreciable extent. Such a material is obtained if the beet material (beet pulp) is treated only with a weak acid solution for extraction of the pectin material from the beet pulp, while the treatment with more concentrated acid solution for deacetylation is omitted or only carried out to a limited extent. A polysaccharide-based consistency sensor thus obtained, in which a substantial part of the galacturonic acid groups is thus esterified with acetyl groups and which also has a significant content of methyl groups, has good properties as a viscosity-increasing agent, but in contrast to high-quality pectin has no or only poor ability to form gels.

Konsistensgivarens egenskaper, t ex om den skall vara gelande eller icke gelande, kan sålunda regleras genom syrabehandlingen av betmaterialet och närmare be- stämt genom syrakoncentrationen, arten av syra, upphett- ningstiden och upphettningstemperaturen. Dessa variabler kan varieras inom vida gränser och är för övrigt i och för sig kända eller kan lätt bestämmas av fackmannen på omrâdet. Någon närmare beskrivning av dessa olika vari- abler är därför inte heller nödvändig för att fackmannen skall kunna genomföra uppfinningen. Beträffande den vid syrabehandlingen av betmassan använda syran kan dock nämnas att den väljes bland oorganiska och organiska syror, och utgöres företrädesvis av svavelsyra eller saltsyra. Som en ytterligare ledning för att genomföra uppfinningen kan nämnas att den valda syralösningen lämp- ligen har en sådan koncentration att dess pH är ca 0,5-5, företrädesvis ca 1,0-2,5, och syrabehandlingen genomföres 10 15 20 25 30 453 511 5 vidare lämpligen vid förhöjd temperatur, såsom ca 40-l005C företrädesvis ca 75-85°C. Den tid som åtgår för syrabe- variera inom vida gränser och ligger ca 0,5 h och omkring 1 dygn, företrädesvis Om t ex syralösningen har ett pH av ca handlingen kan typiskt mellan vid ca l-15 h. 1,0-2,5 och en lingen normalt För att erhålla konsistensgivaren enligt uppfinningen temperatur av ca 75-85°C kan syrabehand- genomföras på en tid av ca 4-7 h. i en för transport och lagring lämplig form koncentreras företrädesvis den jonbytarbehandlade lösningen. Koncen- treringen sker lämpligen genom indunstning till en hög- koncentrerad lösning eller till ett torrt pulver.The properties of the consistency sensor, for example whether it is to be gelling or non-gelling, can thus be regulated by the acid treatment of the bite material and more precisely by the acid concentration, the nature of the acid, the heating time and the heating temperature. These variables can be varied within wide limits and are otherwise known per se or can be easily determined by the person skilled in the art. A more detailed description of these various variables is therefore also not necessary for the person skilled in the art to be able to carry out the invention. With regard to the acid used in the acid treatment of the beet pulp, it can be mentioned, however, that it is chosen from inorganic and organic acids, and consists preferably of sulfuric acid or hydrochloric acid. As a further guide for carrying out the invention, it can be mentioned that the selected acid solution suitably has such a concentration that its pH is about 0.5-5, preferably about 1.0-2.5, and the acid treatment is carried out. Further suitably at elevated temperature, such as about 40-100 ° C, preferably about 75-85 ° C. The time required for acid varies within wide limits and is about 0.5 hours and about 1 day, preferably If, for example, the acid solution has a pH of about the action can typically be between about 1-15 hours. 1.0-2, 5 and a slight normal To obtain the consistency sensor according to the invention temperature of about 75-85 ° C, acid treatment can be carried out in a time of about 4-7 hours. In a form suitable for transport and storage, the ion exchange-treated solution is preferably concentrated. The concentration is conveniently carried out by evaporation to a highly concentrated solution or to a dry powder.

Uppfinningen belyses nedan genom ett ej begränsande utföringsexempel.The invention is illustrated below by means of a non-limiting exemplary embodiment.

EXEMPEL 750 g torkad betmassa blandas med 10 liter destil- lerat vatten, som innehåller 60 g svavelsyra.EXAMPLE 750 g of dried beet pulp is mixed with 10 liters of distilled water, which contains 60 g of sulfuric acid.

Blandningen upphettas och hálles vid 80°C. Extraktets torrsubstanshalt mäts kontinuerligt och sedan torrsub- stanshalten blivit konstant avbryts extraktionen. Extrak- tet behandlas därefter med en anjonbytare (Dowex ll), varvid det neutraliseras och avfärgas samt dessutom störande smak-och luktämnen avlägsnas. Det neutraliserade extraktet torkas sedan till ett torrt pulver. Utbytet är ca 150 g.The mixture is heated and kept at 80 ° C. The dry matter content of the extract is measured continuously and after the dry matter content has become constant, the extraction is stopped. The extract is then treated with an anion exchanger (Dowex II), which is neutralized and decolorized and also disturbed flavors and odors are removed. The neutralized extract is then dried to a dry powder. The yield is about 150 g.

Förutom den ovan använda jonbytaren Dowex ll kan naturligtvis även andra kända anjonbytare användas.In addition to the ion exchanger Dowex II used above, other known anion exchangers can of course also be used.

Det är även möjligt att behandla extraktet med en katjonbytare för att sänka askhalten. Katjonbytaren har dock ej förmåga att göraflösningen ljusare eller taga bort bismaken av beta.It is also possible to treat the extract with a cation exchanger to lower the ash content. However, the cation exchanger does not have the ability to make the solution lighter or remove the off-taste of beta.

Claims

J !! 453 511 PATENT CLAIMS

1. l. A method of preparing a polysaccharide-based consistency sensor of the pectin type, characterized in that beet pulp is treated with an aqueous acid solution, and that the solution is then neutralized with D an anion exchanger.

2. A method according to claim 1, characterized in that the acid is sulfuric acid or hydrochloric acid.

3. A method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the acid treatment 10 is carried out in one step.

4. A method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the acid treatment is carried out in two steps.

5. A method according to claim 4, characterized in that polysaccharides are extracted from the beet pulp at the first acid treatment step.

6. A method according to claim 4, characterized in that the polysaccharides are at least partially deacetylated in the second acid treatment step. 20

7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the solution neutralized with anion exchanger is concentrated.

8. A method according to claim 7, characterized in that the solution is evaporated to a powder. 25