Improvement of pectin production technology from apples | Усовершенствование технологии получения пектина из яблок

Английский. Influence of hydrolyzing agent type, apple pomace hydrolysis duration, evaporation regimes of pectin-containing solution, precipitation with ethyl alcohol and pectin drying on yield and quality indicators of finished product are studied to develop competitive domestic technology for pectin production. Currently available methods for pectin production were analyzed. Technology based on acid hydrolysis of plant raw materials followed by pectin precipitation from solution with ethyl alcohol was chosen as an object for improvement. Taking into account the existing raw material resources in Russia, it is expedient to use apples to produce highly esterified pectin. Objective data on the pectin yield relative to its content in the feedstock and the relations between the quality indicators of the finished product and its yield are found. The maximum pectin yield while maintaining an average molecular weight of 130 kDa was chosen as an optimization criterion. The data on the effect of apple pomace hydrolysis duration with water, 0.03 N citric acid solution, and with 0.0125 N hydrochloric acid solution on the yield and average molecular weight of pectin are presented. Hydrolysis was carried out at the temperature of 98–100 deg C. To determine the pectin content in the feedstock and the final product yield a calcium-pectate method was used, and for the average molecular weight and degree of esterification – viscosimetric and titrimetric methods respectively. Gelling capacity was determined by the method based on the sedimentation of the gel with 65% solids mass fraction under the action of gravity. It is shown that the hydrolysis of apples should be carried out with 0.0125 N hydrochloric acid solution, the average molecular weight of 130 kDa, gelling capacity of more than 200 deg SAG and a relative yield of 75.2% being achieved within 90 min. Experimental data is well scaled and can be used in the development of industrial technology of pectin production from apples.

Русский. Исследовали влияние вида гидролизующего агента, продолжительности гидролиза яблочных выжимок, режимов упаривания пектинсодержащего раствора, осаждения этиловым спиртом и сушки пектина на выход и показатели качества готового продукта с целью разработки конкурентоспособной отечественной технологии получения пектина. Проведен анализ существующих в настоящее время способов получения пектина. В качестве объекта для совершенствования выбрана технология, основанная на кислотном гидролизе растительного сырья с последующим осаждением пектина из раствора этиловым спиртом. С учетом имеющейся в России сырьевой базы для получения высокоэтерифицированного пектина целесообразно использовать яблоки. Получены объективные данные по выходу пектина относительно его содержания в исходном сырье и взаимосвязи показателей качества готового продукта с его выходом. В качестве критерия оптимизации выбрано достижение максимального выхода пектина при сохранении средней молекулярной массы 130 кДа. Получены данные по влиянию продолжительности гидролиза яблочных выжимок водой, 0,03 н раствором лимонной кислоты и 0,0125 н раствором соляной кислоты на выход и среднюю молекулярную массу пектина. Гидролиз проводили при температуре 98–100 град. C. Для определения содержания пектина в исходном сырье и выхода готового продукта использовали кальций-пектатный метод, для средней молекулярной массы и степени этерификации – вискозиметрический и титриметрический методы соответственно. Гелеобразующую способность определяли методом, основанным на оседании геля с массовой долей сухих веществ 65% под действием силы тяжести. Показано, что гидролиз яблок целесообразно проводить 0,0125 н раствором соляной кислоты, при этом средняя молекулярная масса 130 кДа, гелеобразующая способность более 200 град. SAG и относительный выход 75,2% достигаются в течение 90 мин. Экспериментальные данные хорошо масштабируются и могут быть использованы при разработке промышленной технологии производства пектина из яблок.