СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕКТИНОВОГО ЭКСТРАКТА ИЗ СТВОРКИ БОБОВ СОИ
METHOD FOR PRODUCTION OF PECTIN EXTRACT FROM SOYA BEAN SHELLS

Изобретение относится к технологии выделения пектина из растительного сырья, а именно, к технологии получения пектинового экстракта.
Известен способ получения пектинового экстракта из предварительно высушенных створок хлопковой коробочки, предусматривающий их измельчение до порошкообразного состояния, удаление примесей, очистку от балластных и красящих веществ 80%-ным этанолом, гидролиз-экстрагирование с применением 0,3%-ного раствора щавелевой кислоты при гидромодуле 1:8, температуре процесса 78-82°C и продолжительности 90 минут, отделение жидкой фазы по завершении процесса гидролиза-экстрагирования [Турбаев Б.Д., Арифходжаев Х.А., Саломов Х.Т. Условия выделения пектиновых веществ из створки хлопковой коробочки // Электротехнология пектиновых веществ: Тезисы докладов III научно-технического семинара. - Киев, 1992 - с.62-63].
Недостатком данного способа является высокая степень измельчения сырья, что приводит к деструкции пектиновой молекулы, ухудшающей физико-химические свойства экстракта, а также наличие стадии очистки от балластных и красящих веществ этанолом, что влечет за собой большие затраты экстрагента, и применение в качестве гидролизующего агента щавелевой кислоты или щавелевокислого аммония, что делает экстракты непригодными для использования в качестве полупродуктов при производстве напитков на их основе.
Известен способ получения пектинового экстракта из плодовых оболочек эспарцета, предусматривает сушку плодовой оболочки эспарцета, измельчение ее до размеров частиц 1-4 мм, удаление примесей, гидролиз-экстрагирование пектиновых веществ 0,3%-ным раствором лимонной кислоты при гидромодуле 1:12. Температура при этом 85-90°C, а продолжительность процесса 120 минут. Затем отделяют жидкую фазу от проэкстрагированного сырья [Патент РФ 2414826].
Недостатком данного способа является отсутствие этапа промывания сырья, что сопряжено с опасностью загрязнения конечного продукта, а также достаточно высокий гидромодуль, ведущий к уменьшению относительного количества пектина в получаемом экстракте. Кроме того, применение лимонной кислоты в качестве гидролизующего агента показывает сравнительно невысокий выход пектиновых веществ в экстракт, а также определяет специфические органолептические признаки - резкость кислого вкуса.
Техническим результатом изобретения является получение пектинового экстракта стандартного качества из створки бобов сои.
Технический результат достигается тем, что в способе получения пектинового экстракта из створки бобов сои, предусматривающем высушивание и измельчение створки бобов до 1-4 мм, очистку от примесей, гидролиз-экстрагирование пищевой органической кислотой в течение 120 минут, отделение жидкой фазы после завершения процесса гидролиза-экстрагирования, согласно изобретению промывку сырья проводят перед его высушиванием, а гидролиз-экстрагирование осуществляют 0,3%-ным раствором янтарной кислоты при температуре 80-85°C и гидромодуле 1:10.
Заявляемый способ получения пектинового экстракта из створки бобов сои соответствует критерию НОВИЗНА, так как позволяет получить пектиновый экстракт из сырья, ранее не используемого.
Заявляемый способ получения пектинового экстракта соответствует критерию ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ, так как позволяет получить пектиновый экстракт стандартного качества путем применения усовершенствованных параметров процесса ведения гидролиза-экстрагирования.
Проводить промывку сырья перед его высушиванием рекомендуется для того, чтобы снизить энергозатраты процесса подготовки сырья к хранению и переработке в сравнении с двухстадийной сушкой и максимально предотвратить деградацию пектина под действием высоких температур.
Выбор янтарной кислоты в качестве гидролизующего агента объясняется пищевым назначением пектинового экстракта, а также более высоким выходом пектиновых веществ по сравнению с применением лимонной кислоты такой же концентрации; концентрация 0,3% является оптимальной как для органолептических показателей продукта, так и для хода процесса гидролиза.
Применение в качестве гидролизующего агента янтарной кислоты обусловлено тем, что она является стимулятором физиологических процессов живых организмов, а также позволяет получить целевой продукт с улучшенными органолептическими характеристиками.
Оптимальная температура процесса гидролиза 80-85°C. С повышением температуры коэффициент диффузии возрастает, так как уменьшается вязкость экстракта, однако чрезмерное повышение температуры вызывает деградацию пектиновых веществ, вследствие чего ухудшаются их физико-химические показатели. При температуре на 5-10°C ниже оптимальной гидролиз идет медленнее, что существенно увеличивает продолжительность процесса.
Технический результат достигается только при сочетании заявленных параметров процесса, что позволяет получить пектиновый экстракт из створки бобов сои с высоким содержанием пектиновых веществ и улучшенными органолептическими характеристиками.
Заявленное техническое решение соответствует критерию ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, так как может быть использовано на любом предприятии пектинового производства.
Способ реализуется следующим образом. Отделенная створка бобов сои промывается холодной питьевой водой, после чего подвергается высушиванию и измельчению до 1-4 мм. Затем проводят очистку от примесей. После этого осуществляют гидролиз-экстрагирование 0,3%-ным раствором янтарной кислоты при температуре 80-85°C и гидромодуле 1:10 в течение 120 минут. Отделение жидкой фазы осуществляют после завершения процесса гидролиза-экстрагирования.
Пример осуществления заявляемого способа
Отделенную в процессе обработки плодов сои створку бобов промывают холодной питьевой водой, высушивают и измельчают до размера частиц 1-4 мм. Гидролиз-экстрагирование осуществляют 0,3%- ным раствором янтарной кислоты в течение 120 минут при температуре 80°C и гидромодуле 1:10. По завершении процесса гидролиза-экстрагирования отделяют жидкую фазу. Количество спиртоосаждаемых пектиновых веществ при этом составляет 12,5%.
Оптимальный выход пектиновых веществ в экстракт обнаруживается при гидромодуле 1:10. При гидромодуле 1:6-1:8 образуется кашеобразная масса, нет свободного перемещения в фазах, переход пектиновых веществ осложняется и не обеспечивается на должном уровне. При увеличении гидромодуля сверх оптимального 1:15 концентрация извлекаемых пектиновых веществ в растворе уменьшается, и хотя на качественные показатели пектиновых веществ экстракта возрастание гидромодуля особенно не влияет, в технологическом цикле параллельно увеличивается расход кислоты, загруженность тары и оборудования, а также расход энергии.
Показатели процесса гидролиза-экстрагирования пектина из сырья створок соевых бобов и плодовых оболочек эспарцета, показывающие эффективность заявляемого способа, приведены в таблице 1.
Положительный эффект при реализации разработанного способа заключается в решении задачи переработки вторичных сырьевых ресурсов производства семян сои, не используемых ранее; в предельном сохранении физико-химических свойств пектина, обеспечиваемом щадящим режимом измельчения сырья; в придании целевому продукту потребительских качеств путем применения в роли гидролизующего агента янтарной кислоты; в максимальном выходе пектиновых веществ в результате подбора оптимальных параметров процесса гидролиза-экстрагирования.