Способ получения жидкого пектинсодержащего продукта

Способ получения жидкого пектинсодержащего продукта

Реферат

 

Область применения: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: растительное сырье используют в свежем или свежеотжатом виде, его промывку осуществляют водой до содержания в промывной воде растворимых сухих веществ не менее 1,5% гидролиз экстрагирование пектиновых веществ осуществляют водой, предварительно подвергнутой электродиализу между биполярными и анионитовыми мембранами в присутствии 0,15-1,2% водных растворов солей минеральных кислот при удельном расходе электроэнергии 0,4-1,0 кВтч/м³, при рН 0,6-2,0, а перед выделением экстракта гидролизную смесь объединяют с промывной водой при соотношении, обеспечивающем содержание гидратопектина в конечном продукте не менее 0,5%

Изобретение относится к пектиновому производству, а именно к способам получения жидкого пищевого продукта из растительного сырья, содержащего гидратопектин, и может быть использовано в пищевой промышленности для профилактического назначения.

Известно, что кроме желирующих свойств, используемых в пищевой промышленности, пектин обладает ценными биологическими эффектами, наиболее известным из которых является обезвреживающее действие при попадании в организм человека тяжелых металлов и радионуклидов.

Детоксицирующая способность пектинов основана на взаимодействии молекул пектина с катионами тяжелых и радиоактивных металлов с образованием нерастворимых комплексов, которые не всасываются и выводятся из организма. Это свойство пектинов дает основание рекомендовать их в качестве лечебного и профилактического средства для людей, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами и тяжелыми металлами, связанных с производством и использованием пестицидов.

Известно также, что пектины оказывают лечебное действие при язвенной болезни, регулируют содержание холестерина, повышают устойчивость и аллергическим факторам, проявляют бактерицидное действие и другие лечебные свойства.

Таким образом, благодаря ценным биологическим качествам пектин является весьма важным компонентом продуктов профилактического питания.

Исследованиями установлено, что при использовании сухого пектина в профилактическом питании, в результате его плохой растворимости в воде, происходит неполное использование комплексообразующих свойств пектина из-за недостаточной гидратации его и ограниченной поверхности контакта со средой желудочно-кишечного тракта. Для эффективного использования комплексообразующих и детоксицирующих свойств пектина его необходимо вводить в организм человека в гидратированном, т.е. жидком виде.

Известен способ получения жидкого пектина, разработанный австрийской фирмой "Grill Grossmann" для производства различных видов пектина из яблочных выжимок. Способ включает гидролиз сухих яблочных выжимок водным раствором сернистого ангидрида при 80-85^оС и периодическом перемешивании. По окончании гидролиза смесь перекачивают в автоматический фильтр-пресс, где в одной операции осуществляется прессование и фильтрование. Отжатые выжимки используют на корм скоту, а раствор, содержащий пектин и другие растворимые вещества выжимок (сахара, кислоты), подвергают дополнительной очистке на сепараторе и фильтруют. Фильтрованный пектиновый раствор поступает на концентрирование и многоступенчатый выпарной вакуум-аппарат. Полученный пектиновый концентрат жидкий пектин можно непосредственно использовать как готовый продукт.

Недостатком данного способа является отсутствие промывки сырья перед гидролизом, в результате чего происходит неполное извлечение в процессе гидролиза, так как все растворимые "балластные" вещества остаются в гидролизате и препятствуют полному извлечению пектиновых веществ.

Применение в качестве агента гидролиза водного раствора сернистого ангидрида значительно усложняет процесс получения жидкого пектина, так как требует обязательного концентрирования для удаления остатков сернистой кислоты.

Наиболее близким является способ получения пектинового концентрата из растительного сырья, в частности из яблочных выжимок, при котором сушение выжимки перед гидролизом-экстрагированием 2-3 раза промывают водой. Гидролиз осуществляют путем обработки выжимок разбавленными растворами минеральных кислот, а также органическими кислотами. Из набухшего сырья в раствор переходит лишь часть пектина. Поэтому после отделения гидролизата выжимки дополнительно экстрагируют водой и целевой продукт получают из смеси экстрактов. При этом среднее содержание пектиновых веществ в полученном экстракте составляет лишь 0,3-0,4% Недостатками данного способа является сложность получения пектинового концентрата, требующего применения дорогостоящей и не имеющей промышленного применения молочной кислоты или экологически грязного сернистого ангидрида, требующего обязательной и тщательной десульфитации пектинового экстракта для непосредственного использования как готового продукта. Кроме того, эти пектиновые экстракты имеют низкие органолитические и недостаточно высокие биологические свойства, так как обеднены сахарами, витаминами, органическими кислотами, которые удаляются вместе с промывными водами. Обязательная операция десульфитации пектинового продукта приводит к дополнительному гидролизу пектина, распаду полимерной цепи, т.е. происходит деградация полисахарида, что приводит к уменьшению содержания и ухудшению качественных показателей пектина, снижает таким образом его биологическую ценность, в том числе комплексообразующую способность.

Применение же минеральных кислот (соляной, азотной и др.) в качестве гидролизующего агента приводит к непригодности пектинового экстракта для непосредственного применения и производстве пищевых продуктов.

Целью изобретения является упрощение способа, повышения пищевой и биологической ценности продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения жидкого пищевого продукта, промывку пектиносодержащего сырья, проводят водой, а гидролиз экстрагирование пектиновых веществ осуществляют водой, предварительно подвергнутой электродиализу между биполярными и анионообменными мембранами в присутствии 0,15-1,20% водных растворов солей минеральных кислот при удельном расходе электроэнергии 0,4-1,0 кВт ч/м³, при рН 0,6-2,0, а в гидрозиную смесь, перед отделением экстракта вводят диффузионный сок, полученный в результате промывки сырья с содержанием сухих веществ не менее 1,5% а выделенный экстракт используют в качестве жидкого пищевого пектиносодержащего продукта, содержащего не менее 0,5% гидротопектина.

В корнеплодах столовой свеклы содержится до 14% сахара, белки 1,7% жиры, органические кислоты (яблочная, лимонная), азотистые вещества, фолиевая кислота, минеральные соли калия, натрия, кальция, магния, марганца, железа, фосфора, кобальта и др. по содержанию фосфора и калия свекла занимает одно из первых мест среди овощных культур. Свекольный сок обладает высокой пищевой и лечебной ценностью, необходимым для нормального кроветворения, снижает давление и т.д.

Известно, что витамины, минеральные вещества, органические кислоты улучшают обмен веществ в организме и повышают сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам.

При токсикации (отравлении) и воздействии паров тяжелых металлов и ионизирующего излучения ухудшается обмен веществ, в результате нерастворимые комплексы пектина с катионами тяжелых металлов и радионуклидов задерживаются в организме. Поэтому для устранения этого важное значение имеет введение в пектиновый экстракт диффузионного сока, компоненты которого улучшают обмен веществ и ускоряют выведение нерастворимых комплексов.

Таким образом, введение диффузионного сока в гидролизную смесь обогащает выделенный из гидролизной смеси пектиновый экстракт биологически активными веществами и тем самым обуславливает максимальный лечебно-профилактический эффект применения пектина.

Введение диффузионного сока непосредственно в гидролизную смесь уменьшает вязкость гидролизной смеси, что улучшает технологический процесс разделения жидкой и твердой фаз и следовательно, отделение пектинового экстракта.

За счет оптимального сочетания входящих в готовый продукт ингредиентов (пектиновый экстракт и диффузионный сок), содержащих пектин, витамины, органические кислоты, минеральные вещества, а также красящие и ароматические вещества, он имеет не только высокую биологическую ценность, но и приятные вкус и аромат, что позволяет повысить органолептические свойства готового продукта, а следовательно и его пищевую ценность. Авторами установлено, что содержание растворимых сухих веществ в диффузионном соке при этом не должно быть менее 1,5% а содержание пектиновых веществ в готовом жидком пектиносодержащем пищевом продукте не менее 0,5% Следовательно, содержание пектиновых веществ в готовом продукте не менее 0,5% обеспечивает суточную профилактическую дозу пектина, при его употреблении в количестве 400 мл, т.е. 2 стакана напитка. Меньшее содержание пектиновых веществ снижает содержание активных веществ в единице продукта.

Введение диффузионного сока с содержанием сухих веществ менее 1,5% уменьшает содержание пектина в готовом продукте, что снижает его биологическое действие, при этом также ухудшаются и органолептические свойства продукта.

Использование выделенного обогащенного экстракта в качестве жидкого пектиносодержащего пищевого продукта позволяет максимально использовать детоксицирующие и комплексообразующие свойства пектина, так как именно в гидратированном виде он их проявляет в наибольшей степени, а также обогатить готовый продукт биологически активными веществами (витаминами, микро- и микроэлементами и др. ), улучшающими обмен веществ и сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам.

П р и м е р 1. Корнеплоды моркови моют водой для удаления поверхностных загрязнений, измельчают на резательной машине на пластики толщиной не более 4 мм, либо на столбики сечением 3-5 мм, длиной не менее 9 мм. Измельченную морковь промывают водой температурой 30^оС в течение 30 мин. Затем воду сливают, а сырье подвергают гидролизу. Процесс гидролиза экстрагирования проводят водой, подвергнутой предварительной электродиализной обработке между биполярными и анионообменными мембранами и имеющей рН 2,0. Параметры процесса: температура 80^оС, соотношение твердой и жидкой фаз 1:2, продолжительность 2 ч по окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок, образовавшийся в результате промывки измельченного сырья, с содержанием сухих веществ 1,5% жидкую фазу отделяют фильтрованием и направляют на разлив. Полученный готовый к употреблению жидкий пищевой продукт содержит 0,56% пектина со степенью этерификации 41,2% комплексообразующей способностью 150 мг Рв²⁺/г пектина. Имеет хорошие органолептические показатели кисло-сладкий вкус, оранжевый цвет.

П р и м е р 2. Корнеплоды моркови моют, режут, промывают стружку при 45^оС в течение 15 мин, отделяют диффузионный сок и подвергают гидролизу при параметрах, указанных в примере 1. По окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок с содержанием сухих веществ 1,8% Остальные технологические операции осуществляют аналогично примеру 1. Полученный готовый продукт отличается гармоничностью и слаженностью вкуса, содержит 0,63% пектина, степень этерификации пектина 41,5% комплексообразующая способность 164 мг Рв²⁺/г пектина.

П р и м е р 3. Корнеплоды моркови моют, режут, промывают при параметрах, указанных в примере 2. Гидролиз экстрагирование проводят водой с рН 0,6 при продолжительности 90 мин. По окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок с содержанием сухих веществ 1,7% Остальные операции по примеру 1. Готовый продукт имеет хорошие органолептические свойства и содержит 0,7% пектина, степень этерификации пектина 40% комплексообразующая способность 172 мг Рв²⁺/г пектина.

П р и м е р 4. Корнеплоды моркови моют, режут, промывают водой стружку при 30^оС и в течение 10 мин, отделяют диффузионный сок и подвергают гидролизу при параметрах, указанных в примере 1. По окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок с содержанием растворимых сухих веществ 1,3% Остальные технологические операции аналогично примеру 1. Полученный продукт имеет низкое содержание пектина 0,35% степень этерификации пектина 41,4% комплексообразующая способность 140 мг Рв²⁺/г, пектина. Продукт имеет плоский вкус, аромат отсутствуют.

П р и м е р 5. Корнеплоды кормовой свеклы промывают, измельчают, измельченное сырье промывают в течение 20 мин при 40оС, отделяют диффузионный сок, сливают и подвергают гидролизу при параметрах, указанных в примере 1. По окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок с содержанием растворимых сухих веществ 1,56% остальные операции осуществляют аналогично примеру 1. Готовый продукт имеет приятный вкус и аромат и содержит 0,53% пектина со степенью этерификации 39% комплексообразующей способностью 140 мг Рв²⁺/г пектина.

П р и м е р 6. Для осуществления способа стружку промывают в течение 20 мин при 45^оС, диффузионный сок при этом содержит 1,7% сухих веществ. Остальные технологические операции осуществляют аналогично примеру 5. Продукт содержит 0,64% пектина, степень этерификации 40% комплексообразующая способность 1,47 мг Рв²⁺/г пектина, приятен на вкус.

П р и м е р 7. Яблочный отжим промывают водой температурой 40^оС в течение 20 мин. Воду сливают, а сырье подвергают гидролизу. Процесс гидролиз экстрагирование проводят водой с рН 2,0. Параметры процесса: температура 80^оС, соотношение твердой и жидкой фаз 1: 2, продолжительность 2 ч. По окончании процесса в гидролизную смесь вводят диффузионный сок с содержанием сухих веществ 1,5% жидкую фазу отделяют фильтрованием и направляют на разлив. Полученный готовый к употреблению продукт содержит 0,68% пектина, со степенью этерификации 65% комплексообразующей способностью 124 мг Рв²⁺ пектина, имеет вкус и аромат яблочного сока.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества: увеличивает объем производства пектиносодержащих пищевых продуктов, в связи с использованием в качестве пектиносодержащего сырья наряду с традиционным сырьем корнеплоды кормовой свеклы и моркови, которые в настоящее время не находят применения для этих целей; позволяет получить пищевой продукт, содержащий гидратопектин, с высокими комплексообразующими свойствами; расширяет ассортимент и повышает биологическую ценность пищевых продуктов профилактического назначения, предназначенных для детоксикации людей, контактирующих с катионами тяжелых металлов и радионуклидов; позволяет в короткие сроки организовать производство пектиносодержащих продуктов профилактического назначения с высокими детоксицирующими свойствами.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ПЕКТИНСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА, предусматривающий промывку растительного сырья водой, его гидролиз-экстрагирование в кислой среде, выделение экстракта из гидролизной смеси, отличающийся тем, что сырье используют в свежем или свежеотжатом виде, промывку его осуществляют до содержания в промывной воде растворимых сухих веществ не менее 1,5% гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ осуществляют водой, предварительно подвергнутой электродиализу между биполярными и анионообменными мембранами в присутствии 0,15-1,2% водных растворов солей минеральных кислот при удельном расходе электроэнергии 0,4-1,0 кВт ч/м³, при pH 0,6-2,0, а перед выделением экстракта гидролизную смесь объединяют с промывной водой при соотношении, обеспечивающем содержание гидратопектина в конечном продукте не менее 0,5%