3. Технології виділення пектину з цитрусових вичавок.

На підприємствах, що переробляють цитрусові (лимони, апель­сини, мандарини тощо), утворюється велика кількість відходів: шкірок і серединних перегородок, які залишаються після пресування під час виробництва соків. У шкірці лимонів і апельсинів міститься понад 60 % харчових волокон, які включають значну кількість пектинових речовин (26...28 % припадає на протопектин) і геміцелю­лоз, що легко гідролізуються (домінантні вуглеводи геміцелюлоз - кси­лоза, глюкоза). Мінеральні речовини у відходах цитрусових містяться у вигляді солей органічних і мінеральних кислот. Особливу цінність мають лужні метали (калій, натрій), які відіграють важливу роль у підтриманні лужно-кислотної рівноваги у крові та тканинах людини, а також залізо й магній.

Аналіз даних табл. 7.3 свідчить, що у шкірках цитрусових міститься значна кількість полісахаридів, що легко гідролізуються (пектини, геміцелюлози).

Тому цю сировину частіше застосовують для отри­мання пектинових речовин. Крім того, подрібнену шкірку цитрусових вико­ристовують як добавку у виробництві кондитерських і хлібобулочних ви­робів. А якщо треба отримати ХВ, то застосовують кислотний або кислотно-лужний гідроліз з відповідними наступними операціями (див. рис. 7.1).

Відомий спосіб одержання пектину, що передбачає їх екстрагування водою, гідролізу-екстрагування з твердої фази, відділення рідкої фази і її концентрування або сушіння. Недоліком цього способу є високі втрати пектину з водним екстрактом. Технічним результатом винаходу є скорочення втрат пектину без погіршення його органолептичних властивостей.

Спосіб реалізується наступним чином.

Цитрусові вичавки при необхідності подрібнюють. Далі тверду фазу екстрагують рідким ацетиленом або етилацетатом при тиску вище атмосферного і відокремлюють екстракт без зміни тиску. Залишки етилацетату переходять в екстракт, що виключає подальший перехід етилацетату за стадіями технологічного процесу і його потрапляння в цільовий продукт. Тиск над твердою фазою різко скидають до атмосферного. Це призводить до різкого закипання скрапленого газу і вибухового подрібнення рослинної сировини, що супроводжується руйнуванням клітинних мембран. Далі тверду фазу направляють на гідроліз-екстрагування.

За рахунок попереднього руйнування клітинних мембран збільшується поверхня контакту фаз і доступність протопектинових речовин для гідролізу-екстрагування. Це дозволяє скоротити тривалість процесу і знизити можливість глибокого гідролізу і втрати пектину. Після завершення гідролізу-екстрагування відокремлюють в якості цільового продукту рідку фазу, яку при необхідності концентрують або сушать.

Слід зазначити, що пектинові речовини не розчиняються ні в етилацетаті, ні в ацетилені, що виключає їх втрати з відокремлюваними екстрактами і відповідно збільшує вихід пектинових речовин у порівнянні з найбільш близьким аналогом.

3.4. Технології отримання харчових волокон з деревини, трав.

Світові запаси деревини становлять близько 300 млрд м³. Клітинні стінки тканини здерев'янілих рослин сформовані в основному з целю­лози, геміцелюлоз і лігніну. Це визначило можливість отримання з них як технічних, так і кормових та харчових продуктів (етилового спирту, ксиліту, глюкози, ксилози, триоксиглутарової кислоти, мікрокриста­лічної целюлози, лікувального лігніну, гліцерину, кормових і хлібопе­карських дріжджів, кормової патоки тощо).

Основним методом перетворення деревини на харчові продукти є кислотний гідроліз полісахаридів, який дає змогу отримувати цілий ряд моносахаридів. Внаслідок часткового гідролізу руйнуються геміцелюло­зи з утворенням в основному ксилози. Ксилоза в подальшому перетво­рюється на ксиліт, а внаслідок повного гідролізу поряд з пентозами отри­мують і глюкозу, з якої виробляють етиловий спирт та інші продукти.

Ксиліт і сорбіт є ефективними засобами проти карієсу зубів (заміна ними цукру знижує захворюваність на 90 %). Ці ж спирти використову­ють при лікуванні цукрового діабету, хронічних колітів, хронічних холе­циститів, гіпокінезії жовчних шляхів тощо.

Мікрокристалічну целюлозу виробляють виділенням її з деревини одним з промислових способів (сульфітним, сульфатним) і наступним до­датковим обробленням кислотою, щоб знизити ступінь кристалічності полісахариду.

У Росії з відходів перероблення деревини на гідролізних заводах виробляють лікувальний лігнін — поліфепан (рис. 7.2). У Латвії на ос­нові лігніну випускають препарат білігнін.

За останні проведені дослідження, які показали можливість фракціонування і виділення окремих комплексів трав. Це відкриває перспективи реалізації їх як харчових доба­вок. Найперспективнішими культурами за виходом протеїну є багаторічні трави середньої смуги Європи: конюшина, люцерна, кормова капуста, ес­парцет. Можна екстрагувати протеїнові концентрати із зелених частин таких рослин, як картопля, капуста, буряки та інші овочеві культури, а також з рапсу, гороху, віки озимої.

Харчові волокна з трав виділяють обробленням їх розчином надоцтової кислоти Надоцтова кислота (СНзСООН). Одержують за допомогою рЕАкції оцтового ангідриду з перекисом водню. При розпаді Надоцтової кислоти утворюються кисЕНь і оцтова кислота. Проміжний продукт – атомарний кисень, який є сильним окислювачем. Спороцидна дія надоцтової кислоти в 10 разів сильніша водню перекису. Використовують для дезінфекції – сильний дезінфектант) або розбавленим розчином азотної кислоти (рис. 7.3). Використання цих методів дає змогу різко зменшити вміст антихарчових речовин у кінцевому продукті, повністю видалити патогенну мікрофлору і екологічно шкідливі речовини, при цьому зберегти значну частину білкових речовини і харчових волокон. Висока вартість надоцтової кислоти і пінення середовища під час про­цесу гідролізу роблять проблемним застосування цього реагенту. Перспек­тивнішим є використання розчинів азотної кислоти (0,3.. .0,5 %). Перева­ги цього реагенту: низькі витрати азотної кислоти, різнобічна її дія - гідро­літична й окиснювальна. Крім того, розчини після нейтралізації можна використовувати як добрива.

Твердий залишок після вилучення з трав білка і низько-молекуляр­них сполук складається з целюлози, геміцелюлоз, пектинових речовин, лігніну і може бути використаний у харчуванні як харчові волокна зі знач­ною сорбційною здатністю. Дослідження показали, що ХВ трав зв'язують фенол, формальдегід, карбамід, нітрати, важкі метали, зокрема й свинець.