Пектин - что это такое, полезные свойства. Состав и применение пектина

Пектин – все слышали о нем, но что это такое, никто толком не может объяснить. В 1790 г. ученый Ваклен сумел выделить из фруктового сока гидратопектин. Так впервые было получено пектин, как полисахаридную составляющую растительного сырья.

Другой итальянский ученый Браконно заметил, что данное вещество имеет желеобразующие свойства и дал ему название пектин, что в переводе из греческого значит «застывающий».

Итак, пектин – это водорастворимое соединение, и состоящее из метоксилированных остатков так называемой полигалактуроновой кислоты. Учитывая степень полимеризации различают несколько типов этих соединений, а именно амидированный, низкоэтерифицированный и высокоэтерифицированный.

Пектин – это дар природы человеку

1.Он обладает высокими очистительными свойствами и может помочь вывести различные токсины из организма.

Это вещество также способно нормализовать концентрацию холестерина, повысить устойчивость организма к аллергическим нарушениям, восстановить слизистую оболочку пищеварительных органов.

3.Также пектин имеет благотворное влияние на обмен веществ и внутриклеточное дыхание тканей.

В конце ХIХ века пектин обратил на себя внимание многих ученых и медиков. Именно тогда было предоставлено первые результаты исследований, из которых вытекало, что пектин способен выводить из организма ионы тяжелых металлов, такие как кобальт, свинец, ртуть.

Как детоксикант это вещество выступало по отношению к радиоактивным изотопам цезия, стронция, биогенным токсинам, ксенобиотикам, продуктам метаболизма, способным накапливаться в тканях.

Пектиновые соединения, не поддаются перевариванию в желудке, не переходят в жировые накопления, но впитывают и выводят вредные вещества. Поэтому его стали эффективно применять в качестве профилактического очищающего средства в условиях сильного биогенного загрязнения нашей окружающей среды.

В пищевой промышленности пектин известен как Е440. Его используют для стабилизации консистенции, как загуститель для джемов, мармелада. Без аммидированных пектинов не обойдется производство фруктовых желейных продуктов, йогуртов, сметаны.

Продукты, содержащие пектин

Пектины можно выделить со всех частей растения. Корни, стебли, соцветия, листья – все это содержит в себе рассматриваемые вещества. Наиболее богаты на пектины фрукты и овощи.

Ниже приведена таблица, в которой указаны некоторые продукты и ориентировочное содержание в них пектиновых веществ.

Также он содержится в листьях табака и чая, стеблях и соцветиях подсолнечника, коре хвойных деревьев. Одним из самых богатых источников пектина является сахарная свекла.

Использование пектинов в медицине

В медицине пектиновые вещества применяются в лечебных и профилактических целях. Научно доказано, что радиозащитные свойства пектинов обусловлены химическим строением веществ, а именно наличием карбоксильных групп, способных крепко связывать тяжелые металлы. Наиболее эффективны для этих целей низкомолекулярные соединения. Используя пектины в комплексе с фитопрепаратами, можно достичь повышения терапевтического эффекта.
Пектин нашел важное применение в качестве заменителя кровяной плазмы и кровеостанавливающего препарата. Его используют при гемофилии для повышения функции свертывания крови. В зарубежной медицинской практике успешно применяют препараты с пектином для предотвращения кровотечения кишечника, желудка и легких.
В научной литературе описываются результаты клинических исследований в применении пектиновых препаратов для лечения полиартрита и костно-суставного туберкулеза. Утверждается, что удалось получить весьма высокие результаты.
Пектин используют при разработке диет для лиц, постоянно находящихся в тесном контакте с вредными веществами. Это весьма полезно для профилактики многих профессиональных заболеваний в сфере химической, военной, и других видов вредной промышленности.
Также пектин широко используют для изготовления оболочки таблеток и капсул.

Пектины в пищевой промышленности

Пектиновые вещества отыгрывают важную роль в создании структуры различных джемов, не изменяющейся, при транспортировке готового товара. Также с их помощью добиваются повышения ароматных свойств. Пектин обеспечивает равномерность распределения фруктовых частиц в рабочей массе, он желирует смесь моментально после того, как ее разливают.
Следует упомянуть, что пектин популярен при производстве наполнителей для йогуртов. Роль пектина лежит в создании мягкой структуры, достаточной для равномерного распределения частичек фруктов.
В производстве соков и напитков пектины обеспечивают вкусовые качества. Недостаток этих веществ ухудшает вкус и аромат напитков. Благодаря пектину достигается наибольшая насыщенность и полнота вкуса.
Этот природный сахарид пользуется популярностью у многих домохозяек. С его помощью можно в домашних условиях приготовить много разных сладостей, вкусных и полезных. Для этого пектин можно купить в специализированных магазинах, или же не полениться и приготовить самостоятельно.

Применение в косметологии

Это вещество характеризуется благотворным влиянием на человеческую кожу и может вытеснить ряд синтетических веществ. Он отлично подходит для улучшения вязкостных характеристик самых разных косметических препаратов.
Благодаря своим вяжущим и успокаивающим свойствам, его рекомендуют применять при акне и для ухода за жирной кожей. Пектин смягчает чувствительную кожу и помогает укрепить поверхностный слой.
Используется в качестве мягкого эксфолианта для нежного очищения кожного покрова. Средства для волос с содержанием пектина помогут вернуть блеск.
Пектиновые соединения применяются для регенерации и замедления процесса старения кожи, при ранах и ожогах может использоваться как самостоятельное вещество, которое успокаивает воспалительные процессы и ускоряет заживление.

Пектин считается абсолютно безвредным веществом природного происхождения.

Противопоказанием к применению средств с пектином может являться лишь индивидуальная непереносимость данного вещества.

Чем можно заменить пектины?

Природа заготовила несколько альтернативных вариантов для замены пектина.

Заменить его можно каррагеном. Это вещество добывают из ирландского мха. Гелеподобное вещество, образующийся с помощью каррагена, имеет свойства псевдопластика, то есть увеличение плотности геля наблюдается при росте скорости воздействия. Это вещество популярно при изготовлении молочных кондитерских сладостей и мороженого.
Еще одним заменителем пектина может выступать агар-агар. Его получают из красных водорослей. Это вещество без вкуса, запаха и цвета, применяемый для приготовления десертов, соусов, кремов.
Также как альтернативой пектину является желатин.

Желатин и пектины, в чем разница?

Желатин и пектин — это не одно и то же. В отличие от пектиновых соединений, желатин имеет животное происхождение. Его производят из коллагена. Изначально этот продукт использовался в различных благотворительных центрах в качестве дешевого питательного продукта.

Он характеризуется прозрачным или желтоватым оттенком. Сырьем для получения коллагена выступают хрящи, кости и сухожилия животных. Желатин широко используется в кулинарном деле и относится к белковым веществам.

Как сделать пектин из яблок дома?

Для приготовления яблочного пектина понадобится:

1 кг яблок;
120 мл воды.

Яблочное сырье поддается тщательной промывке. После этого его необходимо высушить с помощью тканевого полотенца. Каждый плод разрезают на 8-10 долек, кожура и семена не удаляются. Полученные яблочные дольки уложить в кастрюлю с толстым днищем или специальный сотейник, залить чистой водой и отправить на плиту. Кстати, о разгрузочных днях на яблоках.

Смесь необходимо почти довести до кипения, но не кипятить. В течение 30 минут смесь необходимо тушить при постоянном перемешивании. Для перемешивания лучше использовать деревянную ложку.

По истечении времени кастрюлю надо снять с огня и остудить. Далее необходимо взять другую кастрюлю, над ней поставить не металлическое сито и выложить на него обработанные яблоки. Сок с пектином будет стекать в кастрюлю, он то и нужен для получения полисахарида.

Для выделения чистого вещества, посудину с соком необходимо отправить в духовку, разогретую до 80-100 градусов и поддавать термической обработке до полного испарения воды. Это занимает примерно 6 часов.

В итоге в посудине остается порошок коричневого цвета, внешне напоминающий по консистенции сахарную пудру. Для хранения полученного продукта используют стеклянную тару с плотно закрывающейся крышкой.

Важно! Полисахарид необходимо хранить в темном месте при комнатной температуре.

В кулинарном деле для готовки пектин можно использовать с соком. Для увеличения срока хранения такого продукта, его необходимо разлить в горячие стерилизованные банки, закатать, дать им остыть и спрятать в темное прохладное место. Концентрат можно заморозить и хранить в течении года.

Если вы до сих пор не включали в свой рацион яблочный пектин, самое время начать! Это замечательное природное вещество, содержащееся в яблоках и других фруктах, помогает очищать организм, способствуя его оздоровлению, и даже позволяет похудеть. Можно ли получить это чудо-средство дома, как оно действует и из чего состоит, рассказывается в этом обзоре.

Яблочный пектин – польза природы для вашего здоровья

Пектин – это желеобразующее вещество, относящееся к полисахаридам, образовывающееся из галактуроновой кислоты. Он является влагоудерживающим элементом и отвечает за длительное хранение плодов, в которых содержится.

В яблоках больше всего пектина накапливается в кожуре и околосеменной коробочке, а своего пика концентрация этоговещества достигает в недозрелых плодах.

Чем полезен яблочный пектин

Польза яблочного пектина для организма неоценима. Являясь сорбентом, своей поверхностью растворимая клетчатка этого вещества собирает шлаки, токсины со стенок кишечника и мягко их выводит. Именно за это свойство его и прозвали «санитаром организма».

Также пектин прекрасно справляется со следующими задачами:

выводит из организма плохой холестерин, ионы тяжелых металлов, пестициды
облегчает состояние при язвенной болезни желудка, мягко обволакивая пораженные участки и способствуя снижению болевого синдрома
способствует росту и размножению полезных для кишечной флоры бактерий
нормализует стул
уменьшает аппетит за счет замедления процесса переваривания

Важно: суточная доза употребления яблочного пектина составляет 15 г.

Причем получать его следует из фруктов и ягод, а не из искусственно синтезированных БАДов. Кстати, пектин из яблок принимают по столовой ложке или трети стакана перед каждым употреблением пищи.

Яблочный пектин: применение

Применяется этот желеобразующий агент в фармакологии (как вещество, связывающее состав некоторых лекарств, как основное сырье для приготовления капсул-оболочек), в медицине (для экстракции веществ, проявляющих физиологическую активность и включения их в состав лекарственных препаратов).

В пищевой промышленности – для приготовления мармелада, джемов, варений, начинок для пирогов, конфет

Яблочный пектин используется в двух видах – жидком и порошкообразном. Причем жидкая форма требует растворения при высоких температурах, а порошок – при низких.

Как приготовить яблочный пектин дома

Самому заготовить пектин из яблок в домашних условиях не составит большого труда. Все, что для этого надо – яблоки, вода, немного времени и терпения.

Помните выражение «молоко за вредность»? Оно родилось еще в 1960-х, когда советских рабочих на вредном производстве по закону каждый день поили молоком. Но – малоизвестный факт! – в 1968 году вместе с молоком людям, работавшим со свинцом, начали выдавать пектин. Мармеладками, обогащенным хлебом, специальным пектиновым киселем, а если совсем уж повезет – фруктовыми соками. Так что знайте, любители утренних бутербродов с джемом: такой завтрак вместе со стаканчиком молока или сока всю грязь из организма вычистит. А может, вы просто всегда мечтали приготовить дома зефир или мармелад? В любом случае – без пектина не обойтись.

Что такое пектин?

Пектин, его польза и вред, а также сфера его применения определяются двумя словами: полисахарид и энтеросорбент. Первое обозначает местонахождение и сферу применения вещества: фрукты и сладости. Второе гласит, что пектин – это лекарственный препарат, умеющий связывать токсины и яды, выводя их прочь из организма.

Впервые пектин обнаружили еще в 1790 году – отличился французский фармацевт Луи-Николя Воклен. Он выделил из фруктового сока непонятное вещество, способное превращать другие жидкости в гель. Сейчас-то это открытие может сделать практически любая хозяйка с помощью плиты и духовки, а тогда открытие стало сенсацией.

Настолько сенсацией, что изучить вещество полностью смогли лишь в XX веке. В 1937 году составили химическую формулу пектина, а промышленное производство начали лишь около 50 лет назад.

Бизнес по изготовлению пектина сегодня считается делом весьма прибыльным и очень перспективным. Ежегодно европейские, южноамериканские и азиатские компании выпускают на рынок 28-30 тысяч тонн пектинового порошка: для кондитерских и лекарственных нужд.

Где содержится?

Пектин – полисахарид натуральный, растительный, поэтому проще всего найти его в природных продуктах. Практически все фрукты и овощи, которые мы каждый день ставим на стол, содержат этот загуститель: в шкурке, мякоти, соке. Лидеры по содержанию пектина – яблоки и цитрусовые: именно из них получают промышленную добавку.

А для тех, кто хочет узнать подробнее про пектин, где он содержится и с чем его едят, – вот полный список:

Овощи и корнеплоды: свекла и морковь, картошка, томаты с баклажаны, арбузы, капуста и лук, даже бобовые.
Фрукты и ягоды: яблоки и айва, цитрусы, виноград и смородина, клубника с земляникой, гранат, инжир и др.
Другие растения: чай и табак, коробочки хлопчатника, корзинки и стебли подсолнечника, кора хвойных деревьев.

Против ядов и холестерина

Одно из самых модных словечек в современной диетологии – это детокс. То есть очищение всех клеточек тела от токсинов, аллергенов, продуктов распада и прочей пакости, за чем следует укрепление иммунитета и прекрасное самочувствие. И пока зажиточные европейцы мучают себя дорогими детокс-диетами или санаторными программами типа , к нашим услугам детокс по-советски – вкусный и лечебный пектин.

Все пектины одинаково нужны и важны, поэтому если диетолог в красках расписывает вам, чем полезен пектин яблочный, знайте: то же самое относится и к цитрусовому. И к смородиновому. И к свекольному. Все эти вещества творят с нашим организмом настоящие чудеса:

обволакивают слизистую желудка и кишечника, защищая от повреждений и зловредных бактерий;
усиливают перистальтику кишечника и помогают справиться с запорами;
увеличивают всасывание в организме кальция и магния – главных кормильцев наших костей и нервов;
выводят из ЖКТ агрессивные вещества, токсины и соли тяжелых металлов;
помогают восстановить полезную микрофлору при дисбактериозе (в этом вопросе именно яблочный пектин действует лучше всего);
связывают вредный холестерин и выводят его из организма, не давая образоваться атеросклеротическим бляшкам;
ускоряют регенерацию тканей после операций, ожогов, перитонитов.

Пектин или активированный уголь?

Сегодня и диетологи, и кардиологи, и гастроэнтерологи в голос твердят, как хорош и уникален для нашего здоровья пектин. Польза этого вещества должна быть известна каждому горожанину, ведь в городской земле, воде и воздухе опасного свинца и других тяжелых металлов побольше, чем в заводских цехах.

Поэтому сегодня аптеки наперебой предлагают различные варианты лекарств и биодобавок с пектином. Самые известные – это:

БАД «Яблочный пектин»;
«Карбопект» (активированный уголь вместе с пектином);
«Неоинтестопан» (средство от диареи с пектином в составе);
«Пекто» (порошок для лечения отравлений, токсикозов, дисбактериозов и др.);
«Жидкий уголь».

«Жидкий уголь» с пектином – это полноценная (и более полезная) альтернатива обычному активированному углю. При всем завлекающем названии угля в составе лекарства нет совсем – только пектин, таурин, и .

Принимать такой пектин инструкция по применению советует при отравлениях, аллергиях, после приема антибиотиков и жителям/рабочим в экологически неблагоприятных местах. Жидкая форма лекарства (а порошок надо просто развести в стакане воды и выпить) позволяет активным веществам впитываться максимально быстро в сравнении с обычным углем.

А что самое приятное – существует 2 варианта «Жидкого угля»: для взрослых и детишек. Обойдется упаковочка из 10 саше в 200-250 рублей.

Пектин в кулинарии

Порошковый пектин – незаменимая вещь на кухне. Джемы с ним приобретают идеальную консистенцию, варенье отлично загустевает, а мармелад получается, как в магазине – упругий, нежный и очень вкусный.

Но встретить в магазине пектин можно не только на полочках с повидлом и мармеладками. Кулинарные производители всего мира добавляют полезный загуститель в самые неожиданные продукты:

соки и кисели;
джемы, варенья и повидло;
фруктовые начинки для йогуртов и творожков;
хлеб и другую выпечку (чтобы увеличить полезность и срок годности);
мармеладки и желейные конфеты;
паштеты и готовые соусы;
кетчупы и томатную пасту;
зефир и фруктовую пастилу и др.

Когда покупаете сладости или кетчуп в магазине, обязательно присмотритесь к составу. Если среди ягод-фруктов и натуральных ароматизаторов вдруг встретилась пищевая добавка E440, не бойтесь – это тот самый пектин.

Изучаем магазинные полки

Если вы решили стать королевой конфитюров и уже ищете, где купить пектин, цена может неприятно удивить. 100 граммов кондитерского порошка обойдутся в 300-350 рублей, независимо от «сорта» — цитрусового или яблочного. Найти продукт можно в отделах с пряностями или онлайн-магазинах: пектинового дефицита в интернете уж точно нет.

Внушительная стоимость рождает естественный вопрос – чем можно заменить пектин на кухне? Здесь все зависит от кулинарного шедевра, который вы решили сотворить. В мармелады, соусы, конфитюр можно добавить желатин, в сыры и выпечку – крахмал. Есть лишь один маленький нюанс – вкус продукта пострадает, ведь желатин с крахмалом обязательно привнесут посторонний оттенок.

Еще вариант – купить в магазине пакетик специального загустителя для варенья и джема. Но в таких «приправах» пектина довольно мало, зато вдоволь лимонной кислоты, что тоже придаст вашим конфитюрам вполне заметную кислинку.

Чем заменить пектин в джеме, чтобы не испортить его вкус, однозначно сказать трудно. Опытные форумчанки советуют увеличить время приготовления – мол, от такого любой продукт загустеет, поскольку жидкость выпарится. Но вместе с ней выпарятся и остатки витаминов, поэтому способ годится не для всех.

Так что пектин лучше ничем не заменять или уж выбирать для варенья такие фрукты, где его изначально много – яблоки, апельсины с лимонами, черную смородину.

Как приготовить пектин дома?

Для тех, кто не боится домашних хлопот, а тратить деньги на чистый пектиновый порошок или сомнительную «загустительную» химию не хочет, есть простой вариант – сделать пектин из яблок в домашних условиях. Особенно актуален этот рецепт в межсезонье «лето-осень», когда яблочный урожай просто некуда девать, а шарлоткой накормлены не только домочадцы, но и все соседи и коллеги.

Для приготовления нам понадобится 2/3 стакана воды и килограмм домашних яблок. Можно взять и магазинные, но обязательно отечественные, спелые и крахмалистые – в таких яблочках природного полисахарида больше всего.

Нарезаем каждое яблочко на 8 долек (шкурку и семечки оставляем), складываем в кастрюлю с толстым дном и заливаем водой. Тушим 20-25 минут, постоянно помешивая. Когда фрукты превратятся в ароматное пюре, убираем кастрюлю с огня и ждем, пока чуть-чуть остынет.
Потом берем большой кусок двойной марли (или мелкое капроновое сито), кладем на большую кастрюлю и выливаем туда наше пюре. Густая жидкость, которая стечет в кастрюльку, – и есть тот самый пектин, только жидкий.
Чтобы подготовить загуститель к хранению, надо его высушить. Для этого выливаем пектиновую жидкость в форму и ставим в духовку при 80-90ºC на пару часов. За это время влага выпарится, а у вас получится твердый пектин, который можно нарезать и хранить в холодильнике.

Если жалко тратить несколько часов, можно поставить пектин на плиту – когда уварится в 4 раза, снимайте, остужайте и разливайте по контейнерам.

Самые вкусные рецепты с пектином

И вот вы приготовили или купили долгожданный пектин. Как использовать его на кухне и что можно приготовить? Расскажем о самых вкусных и простых пектиновых десертах.

Клубнично-мятный конфитюр

Понадобится: 1 кг клубники, 2 столовые ложки нарезанной свежей мяты, 500 гр сахара и упаковочка магазинного загустителя (или 10-15 гр порошкового пектина).

Клубнику моем, чистим, нарезаем мелкими кусочками и складываем в кастрюлю. Смешиваем пектин с 2 большими ложками сахара, засыпаем в клубнику и доводим до кипения. Потом добавляем остальной сахар – и снова до кипения. Варим 3 минутки, добавляем мяту, перемешиваем и убираем с плиты. Через несколько минут можно снимать пенку и перекладывать в банки.

Яблочный зефир

Понадобится: 4 больших спелых яблока, 700 гр сахара, 50 гр ванильного сахара, 1 яичный белок (свежее яйцо!), 160 мл воды, 8 гр пектина и сахарная пудра для посыпки.

Запекаем яблоки в духовке или мультиварке до мягкости. Убираем семечки, взбиваем блендером. Пектин замачиваем в воде.

Нагреваем пектиновую жидкость на плите, добавляем сахар и доводим до кипения. Когда покипит пару минут, убираем с огня. Взбиваем белок вместе с яблочным пюре миксером, добавляем сахарно-пектиновую смесь. Снова взбиваем, чтобы получилась пышная и густая масса.

Потом с помощью кондитерского мешка выкладываем зефиринки на противень, застеленный пергаментом. Через сутки десерт застынет и покроется корочкой – значит, пора подавать к чаю.

Варенье из малины

Удобнее всего готовить варенье с пектином – рецепт можно найти для самых необычных сочетаний, вплоть до морковно-апельсинового или лимонно-базиликового. А у нас – самое ароматное и антипростудное малиновое варенье.

Понадобится: 2 кг малины, 2 кг сахара, 3 столовые ложки пектина в порошке, столовая ложка свежего сливочного масла.

Сначала нужно растолочь малину до состояния пюре обычной толкушкой для картошки. Потом всыпать сахар и пектин и помешивать на слабом огне, пока сахар не растворится. Добавить масло, прибавить огоньку и дождаться, пока закипит. Варить 4 минуты, непрерывно помешивая.

Затем убрать с плиты, подождать пару минут, когда подостынет – и разливать по банкам.

Пектины, пектиновые соединения или пектиновые вещества – это полисахариды, формирующиеся из остатков галактуроновой кислоты. Наличествуют в растениях и водорослях. Пектины нашли свое применение в пищевой промышленности в качестве структурирующих и гелеобразующих элементов и загустителей. Поскольку пектины обладают рядом полезных для человеческого организма свойств, они с успехом применяются в медицине и фармакологии. Для получения пектиновых соединений в промышленных количествах чаще всего используются яблочные и цитрусовые выжимки, отходы сахарной свеклы, корзины подсолнуха.

Применение пектина в пищевой промышленности

Очищенный полисахарид входит в рецептуру следующих продуктов: фруктовые и ягодные начинки для конфет, желеобразные кондитерские изделия, зефир, пастила, мармелад, суфле, десерты, джем, конфитюр, варенье, мороженое, сокосодержащие напитки с мякотью, кетчуп, маргарин, консервы, диетическое и .

Чем полезен пектин для организма человека

— улучшает метаболизм, принимая непосредственное участие в обмене веществ и стабилизации восстановительно-окислительных реакций;

— уменьшает уровень холестерина в крови;

— стимулирует кровообращение;

— активизирует перистальтику кишечника;

— нормализует микрофлору кишечника, устраняет дисбактериоз;

— очищает клетки от опасных токсических соединений, в том числе, радионуклидов, пестицидов, солей тяжелых металлов, канцерогенов и ядовитых веществ.

Учеными отмечена способность пектиновых веществ активизировать процессы кроветворения. Достаточное поступление пектина с пищей приводит к улучшению показателей – нормализация гуморальных и сывороточных факторов, регулировка количества Т-лимфоцитов, Т-хеллеров.

Опытным путем выявлено, что после употребления пищи, богатой пектином, у пациентов с отмечается уменьшение скорости образования глюкозы при стабильном уровне концентрации инсулина в крови. Основной терапевтический эффект полисахаридов связан с повышением вязкости пищевых масс в желудке и кишечнике, приводящей к снижению скорости транзита их по пищеварительному тракту, что оказывает прямое влияние на всасывание сахаров и жиров.

Отмечается положительное воздействие пектиновых веществ на органы пищеварения. Польза пектина заключается в том, что, при связывании с кислотами желчи, он снижает всасывание липидов, одновременно снижая уровень «вредного» холестерина в крови. Пектиновые соединения при попадании в желудок задерживают его опорожнение, обволакивая слизистую, при этом скорость всасывания сахаров существенно уменьшается. Помимо этого пектины существенно улучшают пристеночное пищеварение и способствуют развитию полезной микрофлоры кишечника.

Полисахариды проявляют антибактериальное и противомикробное действие, угнетая патогенную микрофлору и возбудителей кишечных инфекций, при этом, не снижая активность дружественных бактерий. Пектины являются природными энтеросорбентами, так как практически не усваиваются пищеварительной системой организма. Детоксикационные свойства пектина обусловлены тем, что попадая в кишечник, вещество разбухает, обволакивая слизистую оболочку желудка и кишечника, тем самым приводя к уменьшению воспалительных явлений, предотвращая образование язв и повреждений, замедляя разрушительное воздействие некоторых токсических веществ, попадающих вместе с пищей.

Применение пектина в медицине

Благодаря очищающим свойствам пектиновых веществ, их с успехом используют для лечения и профилактики заболеваний органов ЖКТ, в том числе, печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, а также , нарушений обмена веществ, ожирения, дисбактериоза, гипертонии, полиартрита и других болезней суставов. В фармацевтике пектин активно применяется в изготовлении капсул для лекарственных составов.

В каких фруктах много пектина

Наибольшее количество природных органических соединений – пектинов отмечается в овощах, корнеплодах, фруктах.

Овощи-источники пектина: , морковь, сладкий перец, баклажаны, кабачки.

Фрукты и ягоды-источники пектина: айва, слива, вишня, груша, все цитрусовые, инжир, ананас, бананы. Большое количество пектиновых соединений содержится в (изюм, курага, чернослив, сушеная хурма, финики).

Насыщены пектиновыми соединениями плодовые соки, особенно неосветленные с мякотью: томатный, персиковый, сливовый, яблочный, айвовый, клюквенный, а также комбинированные (болгарский перец + томат, яблоко + морковь, клюква + облепиха и т.д.).

Перетертые с сахаром или его заменителями ягодные смеси также являются природным источником сложных полисахаридов: крыжовник, смородина, клубника, фейхоа, голубика, малина.

Пищевые добавки с пектином, полученным из плодов, чаще всего из яблок.

Суточная норма потребления пектиновых веществ от 4 до 10 гр в сутки. Если вы проживаете в зоне с повышенной радиацией или работаете на вредном производстве, то рекомендованное количество пектина в день увеличивается до 15 гр. Употребление свежих овощей, ягод и фруктов в количестве 500 гр в сутки – полностью восполняет рекомендованное количество полисахаридов. Рассматривать промышленные кондитерские изделия в качестве источника пектина нецелесообразно, поскольку, например, для получения 1гр полезного вещества из мармелада, его следует съесть, как минимум, 7 упаковок, в то время, как получить эту же дозу можно из половины грейпфрута или небольшого яблока с кожурой.

Польза пектина давно доказана и не вызывает сомнений. Обогатите свой рацион пектиносодержащими продуктами, и вы в значительной степени улучшите состояние и тонус организма. К тому же свежие плоды богаты не только полисахаридами, но и антиоксидантами, пищевыми волокнами, органическими кислотами, микро- и макроэлементами, флавоноидами, витаминами, легкоусваиваемыми формами сахаров. Будьте здоровы!

Пектины являются кислыми полисахаридами клеточной стенки растений и для их извлечения требуются применение или кислоты или комплексных аппаратурных и биологических методов

В последние годы уделяется значительное внимание выяснению структуры пектиновых веществ в связи с их ценными техническими свойствами и высокой физиологической активностью . Спектр их биологического действия широк: многие пектины обладают иммуномодулирующим действием, способны выводить из организма тяжелые металлы, биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, липиды, желчные кислоты, мочевину. Разнообразие свойств пектинов, обладающих новыми физико-химическими, комплексообразующими и физиологическими свойствами, может быть достигнуто за счет химической модификации: этерификации, амидирования, ацилирования .

Пектин декларируется как пищевая добавка Е440. Он широко используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора консистенции, загустителя, связующего агента в джемах, мармеладах, молочных, кисломолочных и других продуктах .

Амидированные пектины отличаются способностью образовывать гелевые системы с низким содержанием сухих веществ и широким диапазоном значений рН. Образование гелей происходит в присутствии ионов кальция .

В пищевой промышленности амидированные пектины широко используются для производства фруктовых желе с низким содержанием сахара. Широкое применение амидированные пектины находят в кондитерском производстве, где их использование обеспечивает весьма низкую скорость и температуру желирования, а также эластичную текстуру изделий с высокой вязкостной составляющей. Кроме того, амидированные пектины могут быть использованы в качестве стабилизирующей и загущающей добавки при производстве йогуртов и сметаны. Также возможно применение амидированных пектинов для производства термостабильных хлебопекарных джемов с тиксотропными свойствами и широким диапазоном содержания сухих веществ. Джемы с данным типом пектина обладают высокой устойчивостью к механическому воздействию, например, к перекачиванию насосом и экструзии .

Амидированный пектин отнесен к числу пищевых добавок, потребление которых ограничено .

Пектиновые вещества. Таково собирательное название для группы полисахаридов, в которых элементарным звеном является галактуроновая кислота. Полигалактурониды имеют линейную углеродную цепь с а-1,4-связями между остатками D-галактопиранозилуроновой кислоты:

Полигалактуроновая кислота чаще в той или иной степени метоксилирована (этерифицирована метиловым спиртом). В состав пектиновых веществ наряду с мономером D-галактуроновой кислоты входят сахара D-галактоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-ксилоза. В некоторых пектиновых веществах обнаружены D-глюкоза, D-фруктоза, 2-0-метил-L-фруктоза, 2-0-метил-D-ксилоза и др. Таким образом, пектиновые вещества являются гетерополисахаридами.

Сахара присоединены к основной цепи полигалактуронана в виде олиго- и полисахаридных цепочек, причем остатки галактозы в них находятся в форме пиранозы и соединены между собой β-1,4-связью. Цепи галактана неразветвленные, сравнительно короткие. Цепи арабана, наоборот, длинные, разветвленные остатки арабинозы в них находятся в форме фуранозы и присоединяются к галактану по 1,3-связям. Присутствующая в растительной ткани фосфорная кислота может одновременно этерифицировать два гидроксила, принадлежащих различным цепям полигалактуронанов, и образовывать многочисленные разветвления. Полигалактуронаны могут возникать и при нейтрализации карбоксильных групп поливалентными катионами.

Пектиновые вещества относительно легко разделяются на две фракции - нейтральную и кислую. Первая представлена сахаридным комплексом, вторая - полигалактуронаном.

Согласно современной отечественной номенклатуре в пектиновых веществах различают протопектин, пектин , пектиновую кислоту и пектинаты, пектовую кислоту и пектаты .

Протопектин - нерастворимый в воде природный пектин, сложного, точно не установленного строения. Предполагают, что в состав его входят все рассмотренные выше комплексы.
Пектин, или растворимый пектин, - водорастворимые полигалактуроновые кислоты, метоксилированные в различной степени, образуется из протопектина под действием кислот, щелочей или фермента протопектиназы.
Пектиновая кислота - высокомолекулярная полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицирована метиловым спиртом. Соли ее называются пектинатами.
Пектовая кислота получается из пектиновой кислоты в результате ее полного деметоксилирования. Растворимость пектовой кислоты меньше, чем пектиновой. Соли пектовой кислоты называются пектатами.

Отдельные представители пектиновых веществ в растительных тканях располагаются неравномерно. Протопектин вместе с другими полисахаридами входит в состав клеточных стенок и срединных пластинок молодых тканей. Растворимый пектин, по-видимому, содержится во всех частях клетки, но главным образом в клеточном соке. Жесткость незрелых плодов объясняется наличием в них значительного количества протопектина. Во время созревания плодов под влиянием органических кислот и фермента протопектиназы протопектин расщепляется, при этом плод становится менее жестким.

Выделенный и очищенный пектин представляет собой белый порошок. Молекулярная масса пектина изменяется в широких пределах и колеблется от 15 000 до 360 000. Например, яблочный пектин имеет молекулярную массу от 17 000 до 200 000, цитрусовый - от 23 000 до 360 000.

Пектин плохо растворяется в холодной воде, лучше в горячей с образованием коллоидного раствора - золя. Растворимость пектина возрастает с уменьшением молекулярной массы и увеличением степени этерификации. Пектиновые кислоты нерастворимы в воде. Пектины из водных растворов осаждаются спиртом и другими органическими растворителями.

В водных растворах макромолекула пектина имеет спиралевидноскрученную цепь, карбоксильные группы которой расположены одна под другой. При электролитической диссоциации этих групп возникают отталкивающие силы, вследствие чего спиральная молекула выпрямляется, увеличиваются ее линейный размер и вязкость. Пектин при катафорезе осаждается на аноде, что указывает на отрицательный электрический заряд его частиц.

В присутствии cахаров и кислот пектин образует жели (студни). Желирующая способность пектинов увеличивается с увеличением молекулярной массы и степени этерификации. Богаты метоксильными группами пектины яблок, смородины, крыжовника, цитрусовых (7-12%). Кислоты уменьшают диссоциацию карбоксильных групп пектинов, уменьшаются и силы отталкивания. Кроме того, сахар отнимает у пектинов часть гидратной воды. В результате устойчивость пектинового золя снижается. Определенную роль при образовании желе играют и водородные связи, возникающие между карбоксильными и гидроксильными группами. Желе может образоваться в присутствии и поливалентных катионов, например кальция, связывающего карбоксильные группы двух макромолекул пектиновой кислоты. Пектиновые вещества содержатся во всех плодах и ягодах (табл. 1). Особенно их много в сливах, черной смородине, черешне и яблоках.

1
СОДЕРЖАНИЕ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛОДАХ И ЯГОДАХ

Плоды и ягоды	Содержание пектиновых веществ, %
Абрикосы	0,4-1,3
Айва	0,5-1,1
Алыча	0,6-1,1
Апельсины	0,6-0,9
Вишня	0,2-0,8
Земляника	0,5-1,4
Клюква	0,5-1,3
Крыжовник	0,2-1,4
Лимоны	0,7-1,1
Малина	0,2-0,7
Мандарины	0,3-1,1
Персики	0,6-1,2
Сливы	0,8-1,5
Смородина черная	0,6-2,7
Смородина красная	0,4-0,7
Черешня	0,6-1,6
Яблоки	0,8-1,8

Пектиновые вещества в ликерно-наливочном производстве играют отрицательную роль. Они снижают сокоотдачу при прессовании плодов, соки получаются мутными, долго осветляющимися, готовые напитки при хранении мутнеют и выделяют осадки.

Выход сока в значительной мере зависит от количества и состояния пектиновых веществ в плодах. При небольшом их содержании (вишня) или присутствии преимущественно в виде нерастворимого протопектина (яблоки) сок отделяется полнее. Плоды, богатые растворимым пектином (сливы, абрикосы, алыча, черная смородина, кизил, айва), отдают меньше сока. Кроме того, полученные из них соки, за исключением черносмородинового, очень мутны и не поддаются фильтрации. Это объясняется характерным для пектинового золя, как лиофильного коллоида, непропорционально высоким возрастанием вязкости при увеличении его концентрации в растворе, а также способностью к желеобразованию в присутствии сахара и органических кислот.

Ферменты. В растительном сырье находятся разнообразные ферменты - специфические катализаторы белковой природы, участвующие в обмене веществ: окислительно-восстановительные (оксиредуктазы - пероксидаза, дегидрогеназа, каталаза, долифенолоксидаза и др.); трансферазные; гидролитические; ферменты, катализирующие негидролитический распад сложных органических соединений (лиазы - карбоксилаза и др.); изомеразные и др.

Для получения плодовых соков и стойких готовых напитков большое значение имеют пектолитические ферменты. Они представляют собой сложный комплекс. В этом комплексе различаются три основных фермента: пектинэстераза, полигалактуроназа и пектатлиаза. Фермент, катализирующий превращение протопектина в растворимый пектин, не выделен.

Пектинэстераза

(3.1.1.11, пектин-пектилгидролаза) катализирует разрыв сложноэфирных связей в пектине. В результате образуются метиловый спирт и пектиновая, а затем пектовая кислота:

Пектин + Н 2 О -> Метанол + Пектиновая кислота -> Пектовая кислота.

Полигалактуроназа

(3.2.1.15, поли-а-1,4-галакту-ронид-глюканогидролаза) катализирует гидролиз галактуронидных связей в пектинах и других полигалактуронидах с присоединением к остаткам галактозы по месту разрыва связи молекулы воды.

Пектатлиаза

(4.2.99.3, поли-а-1,4-галактуронид-гликанолиаза) катализирует разрыв галактуронидных связей путем транс -элиминирования. При этом происходит удаление активированного водорода от пятого углеродного атома и образование продукта с двойной связью в кольце между четвертым и пятым атомами углерода:

Мезгу из яблок и вишни после отделения сока-самотека немедленно подвергают прессованию, мезгу из остальных видов сырья выдерживают в торпанах определенное время. В плодах с нарушенной структурой действие ферментов не координируется и начинают преобладать процессы разложения органических веществ. Фермент пектинэстераза от растворенного пектина отщепляет метоксильные группы, вследствие чего растворимость его уменьшается, образующиеся пектиновая и пектовая кислоты с поливалентными металлами дают практически нерастворимые соединения (например, Са-пектипат и Са-пектат). Определенную активность проявляет и гемицеллюлаза, гидролизующая гемицеллюлозы клеточных стенок. В результате этого повышается проницаемость клеточных стенок, понижается вязкость сока, что увеличивает его выход и способствует осветлению.

Для пектинэстеразы высших растений оптимальными являются температура 30-40° С и рН 6-8. Однако при такой температуре вследствие окислительных процессов под действием полифенолок-сидазы происходит потемнение соков, хорошо развиваются дрожжи, плесени и некоторые другие микроорганизмы, поэтому мезгу выдерживают при температуре около 20° С.

Мезгу из малины и земляники выдерживают 2-3 часа, из черной смородины 6-8 часа, из слив, абрикосов, алычи и кизила 12-15 часа. Очень длительная выдержка может вызвать забраживание сока (снижение его экстрактивности, ухудшение вкуса и аромата) и ослизнение мезги.

Пектолитических ферментов в плодах и ягодах содержится немного и они мало активны, что, вероятно, объясняется неблагоприятным рН, величина которого в клеточном соке значительно меньше (3,5-4,0). В плесневых грибах больше пектолитических ферментов и активность их выше. Оптимальная величина рН для действия пектолитических ферментов смещена в слабокислую зону (3,5-4,5). Поэтому для ускорения выдержки мезги добавляют грибные пектолитические препараты.

За рубежом известно много таких пектолитических ферментных препаратов, выпускаемых под различными названиями. Для применения в производстве плодово-ягодных соков на территории бывшего СССР вырабатывали пектавомарин П10Х. Расход ферментного препарата стандартной активности (3500 ед./г) в зависимости от вида плодово-ягодного сырья составляет от 0,01 до 0,03% к его массе. Препарат добавляют непосредственно в плоды и ягоды перед дроблением, предварительно смешав с соком в соотношении 1: 10.

Тщательно перемешанную массу после дробления передают в сокостекатель.

Температурный оптимум действия пектолитических ферментов плесневых грибов находится в пределах 40-50° С, но по той же причине, что и выше, поддерживают температуру 18-25° С. Понижение температуры необходимо еще и потому, что препарат содержит фенолоксидазу и пероксидазу. Продолжительность ферментации 2-4 ч. За это время выделяется значительная часть сока (мезга покрывается соком), который поступает в смеситель для спиртования.

Механизм действия ферментных препаратов в основном аналогичен рассмотренному выше для пектолитических ферментов. Так как эти препараты содержат еще другие активные гидролитические ферменты - полигалактуроназу, гемицеллюлазы и протеазы, то частично происходит разрыв а-1,4-галактуронидных связей в полигалактуронидах, «разъедание» клеточных оболочек и вследствие проникновения протеолитических ферментов разрушение протоплазмы клетки. Возможно, что некоторые вещества неферментативного характера, присутствующие в препаратах, оказывают токсическое действие на протоплазму и она коагулирует.

Предложены и другие способы обработки плодов перед прессованием, например, воздействие на плоды или мезгу переменного электрического тока напряжением 220 В, что приводит к мгновенной коагуляции протоплазмы. Л. Флауменбаум. Этот способ, известный под названием электроплазмолиза, заключается в пропускании плодов между двумя стальными Валками, к каждому из которых подведен ток силой 50-70 А. При этом происходит замыкание электрической цепи. Расстояние между валками, в зависимости вида сырья, устанавливают от 1 до 5 мм.

Коагуляция протоплазмы, увеличение проницаемости оболочки и вскрытие части клеток могут быть достигнуты высоковольтным импульсным разрядом. При этом возникает мощный электрогидравлический удар, сопровождающийся ультразвуковыми, кавитационными и резонансными явлениями, а также наложением импульсного электромагнитного поля. Упругие колебания частотой выше 20000 в секунду (ультразвук) и механическая вибрация частотой около 3000 колебаний в минуту повреждает оболочки клеток.

Но все эти методы не имеют преимуществ, по сравнению с применением ферментных препаратов. К тому же высоковольтный импульсный разряд и ультразвук могут дать эффект только в жидкой среде, а применение электрическо тока требует особых мер защиты обслуживающего персонала от поражения.

Пектиновые вещества, содержащиеся в значительных количествах в фруктах, ягодах, клубнях и стеблях растений, находятся в растениях в виде нерастворимого протопектина, переходящего в растворимый пектин после обработки разбавленными кислотами или под действием фермента протопектиназы. Растворимый пектин представляет собой полисахарид, состоящий из соединенных между собой остатков галактуроновой кислоты, которая находится в нем в виде метилового эфира.

Метоксильные группы легко отщепляются, образуя метиловый спирт и свободную пектиновую кислоту, которая может образовывать соли, называемые пектатами.

Пектиновые вещества содержатся в клеточных стенках зерна или картофеля, или свеклы в незначительных количествах, а при гидролизе пектиновых веществ образуется пектиновая кислота, которая при дальнейшем гидролизе распадается на галактуроновую кислоту и, кроме того, дает метиловый спирт, уксусную кислоту, арабинозу, галактозу и в некоторых случаях - ксилозу. Было устанолено, что при разваривании этого сырья под давлением для переработки на спирт пектиновые вещества гидролизуются с образованием метанола по реакции (Физико-химические основы производства спирта, Г.И. Фертман, М.С. Шульман, Пищепромиздат, М-1960).

Чем жестче режим разваривания (т.е. чем выше давление и температура разваривания), тем больше образуется метанола, который при очистке этилового спирта ректификацией трудно отделить, так как температура его кипения близка температуре кипения этилового спирта.

Главная роль в растворении клеточных стенок зернового или картофельного сырья принадлежит ферментам гемицеллюлазам и пектиназам.

Пектиназа катализирует гидролиз пектиновых веществ.

Пектиназа - собирательное название группы ферментов, основными из которых являются три:

пектинэстераза ,

катализирующая разрыв сложных эфирных связей в пектине;

полигалактуроназа,

катализирующая разрыв галактуронидных связей в пектине и других полигалактуронидах;

пектинлиаза

, катализирующая разрыв галактуронидных связей путем трансилиминирования.

Механизм действия описан выше.

Таким образом, из пектиназ только полигалактуроназа, и то условно, может быть отнесена к карбогидразам.

Перед выбором ферментного препарата для гидролиза пектинов в выбранном сырье необходимо исследовать

- выделить и установить физико-химические и структурные особенности полисахаридов сырья .
Получение пектина из яблочных отходов

Из яблочных отходов вырабатывают сухой пектин или жидкий пектиновый концентрат.

Производство сухого пектина. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок приведена на рисунке

Рис. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок:

1 - дробление яблочных выжимок; 2-сушка; 3 - хранение сухих яблочных выжимок; 4 - повторное дробление; о - экстракция; 6 - прессование; 7 - осахарнвание; 8 - фильтрация- 9 - Тон-центрирование в вакууме; 10 - осаждение пектина; 11 - отделение пеинна на нутч-фильтре; 12 - сушка в вакуум-сушилке; 13 - спиртоловушка; 14- измельчение на шаровой мельнице; /5 - упаковка готового продукта; 16 - отгонка спирта- 17 - сбраживание флегмы; 18 - насосы.

Свежие яблочные выжимки, получаемые при производстве яблочного сока, дробят на молотковой дробилке и сушат на конвейерной ленточной сушилке до влажности 8-10%.

Для выработки пектина применяют также сушеные выжимки из яблок-дички и падалицы, являющихся отходом сокового производства. Сухие выжимки вторично измельчают на молотковой дробилке и направляют в экстрактор, оборудованный ложным сетчатым дном, мешалкой (12-15 о б [мин) и паровой рубашкой. Выжимки в экстракторе заливают водой (1:2,6) подкисленной сернистым ангидридом до рН 2,5-3,5, смесь подогревают до 85-92 °С и выдерживают при этой температуре в течение часа.

Основное количество экстракта отделяется на ситах самотеком через спускной вентиль, а оставшийся в мокрых выжимках экстракт отпрессовывают на соковых прессах.

Кислый экстракт, содержащий пектин, сахара и полисахариды, подщелачивают углекислым натрием до рН 4,5-5 и подвергают ферментативному гидролизу для осахаривания крахмала 0,5% (по весу) грибной культуры Aspergilius orisae, выращенной на пшеничных отрубях. Ферментация проводится при температуре 40-50 °С в течение 30-60 мин. Затем в среду добавляют 0,02% кизельгура и массу фильтруют на фильтр-прессе через фильтр-ткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм. Полученный фильтрат направляют в вакуум-аппарат для выпаривания до содержания сухих веществ в рабочем растворе 15% (по рефрактометру), а пектина 3%.

Концентрирование пектинового экстракта ведут в вакуум-аппаратах с выносной поверхностью нагрева при температуре 55-60 °С.

Концентрат направляют в коагулятор и обрабатывают 95%-ным этиловым спиртом (1,2 объема спирта на каждую объемную единицу экстракта); смесь подкисляют 0,3% соляной кислоты и перемешивают в течение 8-10 мин. Массу направляют на фильтрпресс или в намывной фильтр и отделяют пектин от водно-спиртовой смеси при давлении 1 - 1,5 атм. Осадок пектина на фильтре промывают 95%-ным этиловым спиртом из расчета 60-70% от веса пектина, и пектин в виде густой пасты снимают с салфеток и передают на подсушку. Отработанный спирт и спиртовой раствор после регенерации вновь используют в производстве.

Пектиновую пасту подсушивают на барабанной вакуумной сушилке при температуре 60-70 °С, размалывают на шаровой мельнице с фарфоровыми шарами и упаковывают в банки емкостью 3-10 кг.

На производство 1 тонны пектина расходуется:

сушеные яблочные выжимки в тоннах. . 20

спирт-ректификат 95%-ный в дал . . 75

сернистый ангидрид в кг .... . . 20

соляная кислота в кг. ....... 90

кизельгур в кг........... 6

Производство жидкого пектинового концентрата.

ЦНИИКОПом и Краснодарским НИИППом разработана технология получения из сушеных или свежих яблочных отходов жидкого пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, а также в производстве джема, повидла и фруктовых начинок. Концентрат получают путем экстрагирования пектина горячей водой и упаривания раствора под вакуумом.

Для получения пектина используют яблочные выжимки-отводы сокового производства, а также отходы, получаемые в производстве джема, варенья, компотов и сушеных яблок (сердцевина, кожица) и др.

Свежие выжимки из-под пресса предварительно дробят на ножевой дробилке до получения кусочков размером около 5 мм, затем сушат или направляют непосредственно на переработку.

Сушку проводят в конвейерной ленточной сушилке до содержания влаги 8-10%. При этом происходит разрушение слизеподобных веществ, мешающих экстрагированию пектина. После сушки выжимки хранят в джутовых или бумажных мешках в штабелях высотой до 4 м.

Для выработки пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, технологическая схема предусматривает проведение следующих операций: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, осахаривание крахмала, обесцвечивание, отделение осадка, концентрирование, расфасовка, пастеризация. Сушеные выжимки дробят на молотковой дробилке и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1,5- 2 мм, а свежие отходы и выжимки измельчают на ножевой дробилке, после чего взвешивают и загружают в экстрактор для выщелачивания холодной водой растворимых веществ: Сахаров, ароматических и красящих веществ, солей и кислот.

После 15 минут настаивания в воде (с температурой 10-15 °С) выжимки промывают водой до содержания сухих веществ в промывной воде 0,2% (по рефрактометру).

Первые промывные воды, содержащие до 3% сахара, используют в производстве сиропа, сидра или уксуса.

Продолжительность выщелачивания 1,5-2 ч.

После выщелачивания выжимки направляют в другой экстрактор, где обрабатывают горячей водой для гидролиза протопектина и образования растворимого пектина. В экстрактор загружают свежие или сушеные выжимки и заливают водой с температурой 88-92°С, подкисленной сернистой, молочной, винной или лимонной кислотой до рН 3,2-0,2, и экстрагируют в течение часа.

При переработке сушеных выжимок гидромодуль равен 12-16, в зависимости от содержания пектина в сырье, а для свежих выжимок 2,5-4.

По окончании экстрагирования вытяжку охлаждают до 60 °С и перекачивают в сборник, а оставшуюся густую массу направляют для прессования. Полученную мутную вытяжку добавляют в сборник к основному экстракту и подвергают ферментативному гидролизу препаратом грибной культуры Asp. orisae для расщепления содержащихся в вытяжках крахмала и протеинов.

Перед ферментацией вытяжку нейтрализуют карбонатом натрия до рН 4,5-5, нагревают до 45-50 °С и задают в нее ферментный препарат в количестве 0,5% (по весу); размешивают и выдерживают при этой температуре 30-45 мин. Конец ферментации устанавливают по йодной пробе. По окончании ферментации раствор нагревают до 70 °С для инактивации ферментов и обрабатывают в течение 20-30 мин активированным углем (0,5-1,0%) для осветления и обесцвечивания вытяжки. Затем вытяжку охлаждают до 55-60 °С и направляют на сепаратор для отделения взвешенных частиц мути и крупинок угля. После сепарации горячую вытяжку фильтруют на фильтрпрес-се через фильтрткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм и температуре 50-55 °С с добавлением кизельгура (2-4 кг на 1 т вытяжки).

Полученный фильтрат, содержащий 1 -1,5% сухих веществ и 0,3-0,7% пектина, охлаждают до 40 °С, направляют в сборник и оттуда в вакуум-аппарат для уваривания в 6-10 раз по объему до содержания сухих веществ 8-10% (по рефрактометру). Концентрирование раствора проводят при температуре не выше 60 °С и вакууме не ниже 600 мм рт. ст.

Во избежание осаждения пектина на стенках аппарата при уваривании применяют вакуум-аппараты с развитой трубчатой поверхностью нагрева, обеспечивающей быструю циркуляцию раствора.

Уваренный концентрат направляют в подогреватель для подогрева до 75-77 °С, после чего разливают в предварительно вымытые и прошпаренные бутыли или жестяные банки емкостью 3 л. Наполненную тару укупоривают и пастеризуют по следующему режиму: бутыли емкостью 3 литра 20-60-30 / 80 , противодавление 1 атм, банки № 14 20-40-20 / 75.

При выработке пектинового концентрата, применяемого в производстве джема, повидла и фруктовых начинок, исключаются операции осахаривания крахмала и обесцвечивания вытяжки. В этом случае технологический процесс включает следующие операции: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, отделение осадка, Концентрирование, расфасовку, пастеризацию. Раствор до уваривания содержит 2-3% сухих веществ, а после уваривания 20-25%.

На Славянском консервном заводе из яблочных выжимок получают пектиновый концентрат по следующей схеме: сушка яблочных выжимок, повторное дробление их, промывка холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, промывка жома водой, охлаждение экстракта, осахаривание; отделение осадка, Концентрирование, расфасовка, консервирование концентратов пастеризацией или сульфитацией.

Полученный пектиновый концентрат применяют для изготовления плодово-ягодных конфитюров из земляники, черешни, вишни, слив и других плодов.

А.Ф. Фан-Юнгом и И.С. Качаном разработана следующая схема получения пектинсодержащего препарата. Свежие незабродившие яблочные вытерки загружают в шпаритель и заливают водой при соотношении 1: 1. Затем подают в барботер пар и экстрагируют в течение часа до содержания сухих веществ в экстракте не менее 3% по рефрактометру.

После экстракции массу пропускают через сдвоенную протирочную машину. Полученный экстракт уваривают под разрежением в течение часа до содержания сухих веществ не менее 7%.

На пектиновом комбинате в г. Церква (Болгарская Народная Республика) пектин вырабатывают из отходов яблок от производства соков, пюре, джемов и конфитюров. Все отходы поступают на пектиновый завод в высушенном виде. При этом в переработку идет только доброкачественное сырье, так как гнилые или заплесневелые плоды содержат ферменты, разрушающие пектин, а в перезрелом сырье во время сушки под действием ферментов происходит омыление пектина с отщеплением метилэфирных групп.

При переработке яблок на концентрированный сок получаемые после прессования выжимки подвергают дроблению, а затем сушке во вращающейся барабанной сушилке, обогреваемой топочными газами. Начальная температура воздуха, поступающего в сушилку 125, при выходе -80 °С. Продолжительность сушки выжимок до влажности 6-8% 10 мин. После сушки выжимки охлаждают, затаривают в мешки и укладывают для хранения в сухих проветриваемых складах ярусами высотой в 14-15 рядов.

Переработка сушеных выжимок производится по следующей технологической схеме.

Рис. Технологическая схема производства пектина из сушеных выжимок.

Сушеные выжимки взвешивают, загружают в экстракторы и заливают водой с температурой не выше 30 °С при гидромодуле 3 для отмывки содержащихся в сырье сопутствующих пектину веществ (крахмала, сахара, кислот, минеральных солей, ароматических и красящих веществ).

Промывку проводят в течение 15 мин при перемешивании, затем смесь выдерживают 10-15 мин, после чего промывные воды спускают и используют при производстве спирта и уксусной кислоты.

После промывки в экстрактор подают сернистый газ и проводят гидролиз протопектина выжимок при температуре 82- 86 °С и рН 1,0-2,0 в течение 2,5-3 ч. Гидромодуль сухих выжимок и гидролианой жидкости составляет 14-18.

Экстракцию пектина проводят в 3 стадии, причем вторую и третью стадии - без кислоты. Продолжительность всего процесса гидролиза 9-10 ч.

После экстракции, по окончании сцеживания, пульпу из экстрактора выгружают в сборник, из которого она поступаетна прессование в трехкорзиночные гидравлические пакпрессы. Прессование пульпы проводят в течение 8-10 мин, постепенно увеличивая давление; до 100 атм по мере стекания экстракта.

Окончательное прессование проводят при давлении 200- 250 атм.

После прессования получают фильтрат, направляемый в общий сборник экстракта, и остаток в виде отхода влажностью 70%, используемый на корм скоту.

Экстракт, полученный самотеком и после прессования, отстаивается в течение 8 часов для оседания крупных примесей или его центрифугируют, после чего направляют на фильтрацию через фильтрпрессы с кизельгуром.

Давление при фильтрации поддерживают в пределах 2,5- 3,0 атм. В сборник через каждые 10-15 минут добавляют кизельгур. Расход его составляет 2-6 кг на 1 т экстракта. После пропуска 10-12 т экстракта (1-1,5 ч) фильтр промывают.

Отфильтрованный экстракт, содержащий около 1,5% сухих веществ, направляют в сборник и оттуда в непрерывно действующие вакуум-аппараты для сгущения до 7% сухих веществ, Уваривание ведут пр:И вакууме 680 мм рт. ст. при соответствующей температуре и давлении греющего пара 3-4 атм. Сгущенный экстракт поступает в аппараты-коагуляторы для осаждения пектина этиловым спиртом.

Количество задаваемого спирта зависит от характера присутствующего в перерабатываемом сырье пектина.

При наличии в сырье высокомолекулярного пектина концентрация спирта в смеси может быть ниже 45%, а при низкомолекулярном пектине для полного осаждения его она должна быть повышена до 60-70%.

Коагуляция пектина проводится при работающей мешалке (40-50 об/мин ); увеличение числа оборотов мешалки приводит к нарушению структуры осадка.

Процесс осаждения ведут при температуре 15-20°С в течение 10-15 мин. Для лучшей агрегации пектина в коагулятор добавляют соляную кислоту.

Рис. Схема коагуляции пектина:

1 - фильтр пресс; 2, 5, 7 - сборники; 3 - измеритель сока; 4 - вакуум-аппарат: 6 - насос; 8 - резервуар для спирта; 9 - столы; 10 - дробилка; 11 - мерники спирта; 12 - коагуляторы; 13 - конусные резервуары; 14 - пресс; 15 ~ вакуум-сушилка; 16 - мельничное отделение.

Полученный осадок пектина промывают несколько раз спиртом для полного удаления остатка соляной кислоты, как указано на схеме (рис.). Затем коагулят пектина спускают в специальные конусные резервуары, откуда свободный спирт по сетчатым трубам, проходящим в резервуарах, стекает в сборник отработанного спирта. Пектиновый осадок отпрессовывают через хлопчатобумажную ткань, измельчают и загружают в гомогенизатор № 1. Массу заливают спиртом для промывки в соотношении 1: 2,5, перемешивают в течение 30-40 мин и направляют в конусный резервуар № 2 для удаления спирта и оттуда снова на пресс. Гомогенизация продолжается 50-60 мин. После прессования массу вторично дробят на куски, направляют в гомогенизатор на вторичную промывку спиртом (в соотношении 1: 2,5), отделяют спирт в конусном резервуаре № 3, после чего коагулят отпрессовывают, измельчают и направляют на сушку. В вакуум-сушилке пектин сушат в течение часа при разрежении 350 мм рт. ст. и полученный сухой порошок влажностью 4-5% размалывают на молотковой дробилке. Готовый пектин упаковывают в фанерные бочки, внутренняя поверхность которых выстлана в два слоя крафт-бумагой.

Отработанный спирт подвергают регенерации, для чего его нейтрализуют известковым молоком до рН 7-8, фильтруют через сетчатый фильтр и ректифицируют. На 1 кг пектина расходуется 6 литров спирта-сырца и 0,84 кг сернистого газа.

Описанная схема производства пектина несколько сложна, но она представляет определенный интерес для получения пищевого пектина из отходов переработки яблок.

Производство пищевого пектина из свекловичного жома.

Всесоюзный НИИ кондитерской промышленности разработал технологическую схему получения пектина из свекловичного жома. Содержание сухого пектина в свекловичного жоме разных сахарных заводов находится в пределах 12-24%.

Сухой свекловичный жом измельчают и гидролизуют двадцати кратным количеством 1,3%-ной HCl при температуре 70 °С, рН 0,6-0,8 в течение 2,5 часов. Из фильтрата пектин осаждают хлористым алюминием при подщелачивании NH4OH. Полученный коагулят обезвоживают крепким спиртом и очищают его обработкой подкисленными и чистыми водно-спиртовыми растворами. Схема очистки включает 4 фазы: две фазы - очистка водно-спиртовыми раствором и две фазы - обработка смесью 70%-ного спирта и 4%-ной HCl.

Выход воздушно-сухого пектина с влажностью 15% составляет около 15% к весу воздушно-сухого свекловичного жома. Пектин обладает хорошими желирующими свойствами. На производство 1 тонны пектина расходуется 8,3 тонны сухого свекловичного жома, 10,5 тонн технической соляной кислоты и 10,5 тонн хлористого алюминия, 2,4 тонны спирта ректификата, 6 тонн аммиака (25%-го).

Производство пищевого пектина по методу Киевского технологического института из свекловичного жома.

И.М. Ливак и М.И. Барабанов разработали усовершенствованную технологическую схему получения пищевого пектина из свекловичного жома.

На выработку 1 тонны пектина расходуется сухого жома (при влажности 15%) 6,5 тонн, технической соляной кислоты - 5,85 тонн, хлористого алюминия - 0,5 тонн и аммиака - 5 тонн.

По предварительным подсчётам себестоимость 1 кг пектина составляет 250 рублей.