Technological methods for obtaining pectins as ingredients for the dairy industry
Authors: Кондратенко В.В. , Федотова О.Б. , Агаркова Е.Ю. 
Published: May 2024

Отсутствие отечественного производства пектина на фоне высокой и постоянно возрастающей потребности в нём пищевой и перерабатывающей промышленности определяет высокую актуальность разработки наукоёмких подходов к получению пектинов с широким спектром технологических свойств из отечественных возобновляемых растительных биоресурсов. Целью работы было исследование условий применимости технологических приёмов увеличения эффективности использования потенциала растительных биоресурсов для получения пектинов как ингредиентов для молочной промышленности и разработка принципиальной схемы получения пектина и пектиносодержащих продуктов. На базе разработанного авторами принципа критериальной дифференциации биоресурсов по их пектиновому потенциалу на основе зонированного критериального пространства разработаны приёмы его увеличения посредством введения дополнительных технологических приёмов – отжима и/или сушки, где ключевым граничным фактором процесса являлась массовая доля остаточной влаги и техническая возможность достижения её значений, требуемых для достижения пектиновым потенциалом биоресурса группы А4 зонированного критериального пространства, а также последовательного поэтапного извлечения пектина до исчерпания пектинового потенциала, соответствующего группе А4. Установлено, что рациональными являются 3 возможных варианта увеличения пектинового потенциала – только отжим, только сушка и отжим с последующей сушкой. Определены ключевые зависимости, позволяющие определять режимы реализации технологических процессов. Аналитически разработан подход к определению рационального количества последовательных этапов извлечения пектина из биоресурса на основании анализа изменения его пектинового потенциала. Для этого определены критериальные уравнения и граничные условия. Разработанные технологические приёмы стали составной частью принципиальной схемы технологии получения пектина. Полученные на её основе образцы пектина обладали удовлетворительными характеристиками для их рационального использования в составе молочных продуктов. Разработанные технологические приёмы увеличения пектинового потенциала и последовательной этапной фрагментации протопектинового комплекса предположительно являются универсальными для реализации потенциала использования пектиносодержащих биоресурсов в качестве источника пектина как ингредиента для молочной промышленности.
The lack of domestic production of pectin against the background of high and constantly increasing demand for it in the food and processing industry determines the high relevance of the development the science-intensive approaches for production the pectins with a wide range of technological properties from domestic renewable plant bioresources. The aim of the work was to study the conditions of applicability for technological methods to increase the efficiency of utilization the plant bioresources potential for the production of pectins as ingredients for the dairy industry and to develop a basic scheme for the production of pectin and pectin-containing products. On the basis of the principle of criterion differentiation for bioresources according to their pectin potential on the basis of the zoned criterion space developed by the authors, the methods of its increase through the introduction of additional technological methods – pressing and/or drying, where the key boundary factor of the process was the mass fraction of residual moisture and the technical possibility of achieving its values required to achieve the pectin potential of bioresource group A4 zoned criterion space, as well as sequential stepwise extraction of pectin until the pectin potential corresponding to the A4 group is exhausted. It was found that three possible variants of increasing pectin potential are rational – squeezing only, drying only and squeezing followed by drying. The key dependencies allowing to determine the modes of realization of technological processes are defined. An approach to determining the rational number of consecutive steps of pectin extraction from a bioresource based on the analysis of changes in its pectin potential has been analytically developed. For this purpose, the criterion equations and boundary conditions are defined. The developed technological methods became an integral part of the basic scheme of the technology of pectin production. The pectin samples obtained on its basis had satisfactory characteristics for their rational use in the composition of dairy products. The developed technological methods for increasing pectin potential and sequential stage fragmentation of protopectin complex are supposedly universal for realizing the potential of using pectin-containing bioresources as a source of pectin as an ingredient for the dairy industry.