ПОЛУЧЕНИЕ ПЕКТИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ЯБЛОЧНЫХ ВЫЖИМОК С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ

Корнена Елена Павловна

профессор, д-р техн. наук, Кубанский государственный технологический университет,г. Краснодар

Печерица Мария Алексеевна

аспирант кафедры технологии жиров, КубГТУ, г. Краснодар

Степанова Евгения Григорьевна

доцент, канд. техн. наук,КубГТУ, г. Краснодар

E-mail:

RECEIVING A PECTINACEOUS CONCENTRATE FROM APPLE RESIDUE WITH APPLICATION OF METHODS OF ELECTROTECHNOLOGY

Kornena Elena Pavlovna

Professor of department of fat-technology of Kuban State

Technological University, Krasnodar

Pecheritsa Mariya Alekseevna,

Post-graduate student of department of fat-technology of Kuban State

Technological University, Krasnodar

Stepanova Evgeniya Grigorievna,

Senior lector of department of machine and devices of food productions fat- technology of Kuban State

TechnologicalUniversity, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

Предложена аппаратурно-технологическая схема переработки яблочных выжимок с получением пектиносодержащего концентрата. На стадии экстрагирования использован электроактивированный водный раствор (анолит) хлорида натрия.

ABSTRACT

Hardway-technological scheme of processing apple garbage with receiving a concentrate of pectin is offed. At stage of extraction electro activated water solution (anolyte) NaCl is used.

Ключевые слова:яблочные выжимки; экстрагирование; пектиносодержащий концентрат; электрохимическая активация; анолит.

Keywords: apple garbage; extraction; concentrate of pectin; electrochemical activation; anolyte.

Интенсивный расход сырьевых ресурсов ставит человечество перед проблемой организации малоотходной энергосберегающей технологии промышленной переработки продуктов питания с учетом качества, назначения и продолжительности сроков их хранения.

Отходы промышленной переработки продуктов питания являются ценным источником вторичных ресурсов для различных целей. Например, отходы консервного производства из растительного сырья составляют в среднем 21 % от всего перерабатываемого продукта. При переработке яблок образуются отходы - выжимки (при производстве соков прессованием) в количестве 23—47 %, вытерки (при получении пюре и соков с мякотью)- 10—18 %, очистки (при изготовлении компотов, варенья, джема, конфитюра) – 30—40 % [2, с. 112].

Яблочные выжимки применяются как добавка при производстве пюре, при выработке пектина, для получения уксуса и спирта, как составная часть питательной среды для выращивания плесневого грибка с целью получения пектолитического ферментного препарата, используются и на кормовые цели. Основная ценность яблочных выжимок в том, что они, помимо сахара, минеральных и органических кислот, содержат до 12 % пектина в пересчете на СВ [1, с. 38]. Пектины - широко используемые в промышленности природные соединения. В пищевой промышленности их применяют в производстве зефира, мармелада, конфитюров, джемов, колбасных изделий, соков, йогуртов и некоторых других продуктов. В медицине и фармацевтике - в производстве детских гранул, суспензий, гелей, для придания вязкости эмульсиям, связывания ионов тяжелых металлов, лечения ран, выработки питательных сред и т. д. В косметической промышленности их применяют при производстве некоторых масок для лица и гелей.

Анализ уровня технологий и технического производства и результатов научных исследований отечественных и зарубежных ученых показал, что для широкого освоения экологически безопасного производства пектинопродуктов необходимо дальнейшее совершенствование основных технологических процессов получения пектина, так как предлагаемые инновационные технологии ограничиваются лабораторными исследованиями и не находят применения в промышленности.

Предлагаемая технология и ее аппаратурное оформление должны обеспечить оптимальные условия протекания процесса экстрагирования пектиновых веществ при высоком выходе и минимально возможной деструкции его макромолекул. Разработанная технология предполагает использование шнекового диффузионного аппарата на этапе экстрагирования пектиновых веществ, который протекает в мягких кислотных и температурных режимах, что благоприятно сказывается на качестве конечного продукта (степень этерификации, молекулярная масса). Данная схема включает применение метода электрохимической активации на этапе следующие процессы:

1.экстракцию свежих выжимок электроактивированным в анодной камере диафрагменного электролизера водным раствором соли NaClс концентрацией 0,1 % , рН 3,5 и редокс-потенциалом (Еh), равным 0,65 В при температуре 60°С в течение 20 минут в шнековом экстракционном аппарате при соотношении твердой и жидкой фаз 1:5;

2.разделение смеси пектиносодержащего экстракта и проэкстрагированных выжимок на отжимном шнековом прессе с возвратом отпрессованной жидкой фракции на экстрагирование свежих выжимок;

3.обработка полученных выжимок электроактивированным в катодной камере электролизера раствором вышеуказанной соли, имеющей рH8,2 и Еh=-0,52 В в количестве 10 % к массе выжимок при температуре 50°С в течение 60 с в реакторе-смесителе;

4.нагрев смеси в течение 3—5 минут до 65—70°С;

5.центрифугирование (декантирование) экстракта в горизонтальной шнековой центрифуге в течение 5 с при величине фактора разделения 300 в целях удаления ВКД с размерами свыше 0,2 мм;

6.концентрирование осветленного пектинового экстракта в вакуум-аппаратах при температуре 85—90°С с получением пектинового концентрата.

С целью получения пектинового порошка последний этап переработки может быть замещен процессом сушки в установке распылительного типа. В данных установках высокая интенсивность испарения влаги достигается за счет тонкого распыления высушиваемого продукта в сушильной камере, через которую движется воздушный сушильный агент. При этом поверхность контакта настолько велика, что процесс высушивания длится всего от 4 до 15 секунд. Это обстоятельство позволяет получить качественный порошкообразный продукт, хорошо растворимый и не требующий дальнейшего измельчения.

В предложенной схеме использован экстракционная установка, предназначенная для получения низкоэтерифицированного пектинового экстракта.

Разработанная установка представляет собой наклонный цилиндрический корпус, установленный на постаменте под наклоном. Внутри корпуса расположен транспортирующий шнек. С торцов корпуса установлены приводы шнека. В нижней части корпуса имеются загрузочная горловина и ситовый пояс для отбора экстракта. В верхней части корпуса расположены трубопроводы подачи питательной воды и разгрузочное устройство. По верху корпуса расположены для осмотра люки.

Работа данного аппарата осуществляется следующим образом.

Свежие яблочные выжимки через загрузочную горловину поступают в нижнюю часть аппарата. Шнек захватывает продукт и перемещают вдоль корпуса к разгрузочному устройству. Навстречу выжимкам по уклону движется подготовленный экстрагент в смеси с возвращенной прессовой фракцией, подаваемой в аппарат в зону разгрузочного устройства.

Экстрактивные, ароматические, пектиносодержащие и другие вещества диффундирует из выжимок в экстракт, который постепенно обогащаясь, в виде экстракта стекает в нижнюю часть аппарата и удаляется из него через ситовый пояс на дальнейшее производство. Отработанные выжимки через секцию выгрузки разгрузочным устройством удаляется из аппарата.

Предложенная схема получения пектинового концентрата доступна в использовании на типовом соковом производстве и не требует применения спирта и кислот.

Список литературы:

1.Полегаев В. И., Широков Е. П. Хранение и переработка плодов и овощей. – М.: Агропрмиздат, 2006. — 302 с.

2.Самсонова А.Н., Ушева В.Б. Фруктовые и овощные соки. Техника и технология. - М.: Агропромиздат, 1990. — 276 с.