МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕКТИНА ИЗ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Традиционная технология получения пектина основана на кислотно-термическом гидролизе и последующем спиртовом осаждении из гидролизата. Получение пектина зарубежными компаниями в настоящий момент основано именно на такой технологии.
По оценкам многих экспертов за рубежом, производство пектина по классической технологии целесообразно лишь при объемах производства не менее 2000 т пектина в год из-за огромных затрат на производство, утилизацию кислых сред и амортизационные отчисления на восстановление технологического оборудования.
Использование ферментных препаратов существенно упрощает технологический процесс получения пектина и его аппаратурное оформление, сокращает расход этанола на стадии выделения пектина. С этой целью используют целлюлазы и гемицеллюлазы или пектолитические ферменты.
Гидролиз пектолитическими ферментами приводит к удалению с помощью эндополигалактуроназ фрагментов полигалактуроновой кислоты из состава протопектина. При этом структура комплекса целлюлозы и гемицеллюлозы не затрагивается, что физически затрудняет процесс экстракции пектина и позволяет получать его препараты с более высоким относительным содержанием полигалактуроновой кислоты. В этом варианте технологии важно ограничить степень гидролиза пектина в процессе экстракции, чтобы получить продукт достаточно высокой молекулярной массы.
|
|
|
Большинство полигалактуроназ эндотипа синтезируются в сочетании с пектинэстеразой, которая необходима для проявления их активности. В препаратах пектолитических ферментов соответственно присутствуют оба вида фермента. При гидролизе растительного сырья пектолитическими препаратами происходит не только вырезание фрагментов полигалактуроновой кислоты, но и частичная деэтерификация последней. Это оценивается положительно в тех случаях, когда получают пектин лечебно-профилактического назначения с высокой комплексообразующей способностью. При получении пектинов-структурообразователей важно сохранить высокую степень этерификации, поэтому целесообразно использовать первый путь ферментативного гидролиза сырья.
При гидролизе целлюлозы облегчается выход комплекса полигалактуроновой кислоты и гемицеллюлоз из клеточных стенок. Гидролиз гемицеллюлоз приводит к повышению содержания полигалактуроновой кислоты в выделяемом пектине. При отсутствии в используемых ферментных препаратах пектолитических ферментов полигалактуроновая кислота пектина не расщепляется, а степень ее этерификации не изменяется. Получаемый пектин содержит частично метоксилированную полигалактуроновую кислоту, ковалентно связанную с фрагментами гемицеллюлозы, поскольку полное отщепление нейтральных полисахаридов обычно не достигается. Одновременно с этим из сырья выделяются растворимые формы пектина, если они не извлечены на предшествующих стадиях переработки сырья.
|
|
|
В 70-е годы был разработан способ получения пектина из выжимок (яблок, груш, айвы и др.), основанный на гидролизе сырья Целловиридином ГЗХ. В препарате практически отсутствует пектолитическая активность. Гидролиз свежего сырья проводят в течение 2—З ч при температуре 45...50°С, гидромодуле 1:3 и дозе препарата 0,1—0,3 % массы сырья. При гидролизе в экстракт переходит 85—90 % пектина, который представлен в виде как пектиновой кислоты, так и протопектина. При гидролизе этого же сырья Целловиридином Г20Х в дозе 5,7—6,5 ед. целлюлазы на 1 г СВ сырья в течение 2—3 ч получают пектин со степенью этерификации 88 %. Из экстракта получают концентрированные жидкие или спиртоосажденные препараты пектина. Способ применим и к другим видам сырья (выжимки смородины и рябины).
Позднее было выяснено, что возможно использование пектин-расщепляющих ферментных препаратов (Пектомацерин Г10Х и Пекталлиацин Г10Х) для выделения пектина из цитрусовых выжимок. Оптимальная доза первого препарата — 0,0025—0,0062, второго — 0,05—0,07 % массы сырья. При осаждении пектина из экстракта выход составляет 14% массы сырья. Повышение дозы препаратов приводит к деградации пектина.
|
|
|
Разработан способ получения пектина из тыквенного жома, который является отходом производства тыквенного сока, с использованием ферментного препарата Пектаваморин в количестве 14 % массы воздушно-сухого жома по сравнению с 7 % при кислотной экстракции. Ферментный препарат обладает целлюлазной, β-глюкозидазной, эндополигалактуроназной и пектинэстеразной активностями. Полученный тыквенный биопектин эффективно образует комплексы с тяжелыми металлами и может быть использован при производстве функциональных продуктов питания.
Разработан способ получения пектина из яблочных выжимок с использованием препарата Винозим Л путем перевода протопектина в растворимый пектин при гидромодуле 1:1. Винозим Л является комплексным ферментным препаратом с пектолитической, целлюлазной, гемицеллюлазной и β-глюканазной активностями, поэтому при его действии наблюдается одновременное нарушение структуры полисахаридов — целлюлозы, гемицеллюлозы, крахмала, приводящее к образованию простых соединений.
|
|
|
Поскольку степень экстрагирования растворимого пектина из выжимок отстает от степени гидролиза, при проведении кратковременной ферментативной обработки выжимок в течение 30 мин создаются условия, благоприятные для перевода протопектина в растворимый пектин, а принятый гидромодуль 1:1 сдерживает экстрагирование растворимого пектина в гидролизат. При этом растворимый пектин остается в выжимках, что очень важно для получения студнеобразующего порошка, который можно использовать в консервной, кондитерской отраслях при выработке повидла, конфитюра, подварок, начинок для конфет, а также в качестве биологически активных добавок при выработке соков с мякотью, хлебобулочных и других изделий.
Возможно получение пектина с использованием пектиназно-целлюлазного комплекса (соотношение пектиназы и целлюлазы 1:10).
Пектинсодержащее растительное сырье разбавляют водой при гидромодуле 1: (4—5), нагревают до 40...50ºС, вносят пектиназно-целлюлазный ферментный препарат в количестве 0,03—0,05 % массы сырья, проводят ферментолиз в течение 90—120 мин при периодическом перемешивании и разделяют фазы. Возможно осуществление промывки твердой фазы водой и смешивание повторно отделенной жидкой фазы с ферментолизатом. Далее из жидкой фазы выделяют целевой продукт, например мембранным концентрированием или спиртовым осаждением и сушкой. Выход пектина повышается в среднем на 10 % и зависит от вида сырья.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 897; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!