Промышленная технология получения пектина

Кавитационно-мембранная технология Кавитационно-мембранная технология производства ПЕКТИНАпроизводства ПЕКТИНА

Существующие Существующие производствапроизводства

переработки тыквы переработки тыквы

ПЕРЕРАБОТКА ТЫКВЫПЕРЕРАБОТКА ТЫКВЫ

Промышленная Промышленная переработка тыквы переработка тыквы

с получениемс получениемпектина,пектина,

пищевых волокон, в том пищевых волокон, в том числе нано - числе нано -

кристаллической кристаллической целлюлозы целлюлозы

5%90%Тыква

РЕЗУЛЬТАТ ПОЛНОЙ, ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЫКВЫ

Производство биоразлагаемых упаковок и разовой посуды, сенсоры «умная» упаковка,, основа для катализаторов, производство полимербетонов, красок, лаков, грунтовок, клеев, «электронная бумага», «умные стекла», аэрогели,мембраны, адсорбенты, пены, дражирование семян, модифицированная древисина

Пектин

Технологические добавки, биологически активные добавки, с/х корма.Пищевые волокна

Лечебно-оздоровительные продукты, напитки.Пектиновый напиток

Технологические и пищевые добавки, биологически активные добавки, фарм. препараты (таблетки, капсулы).

Нанокристаллическая

целлюлоза

Нектары, соки, джемы, коктейли, биоэтанол.Тыквенный сок(с мякотью)

Лекарственные препараты (гиполипидемические средства; цитопротекторные, включая мембраннопротективные и гепатопротекторные средства; витамины и витаминоподобные средства; противоопухолевые средства и иммуномодуляторы; средства для интерального и парентерального питания; ранозаживляющие и регенерирующие средства), пищевые продукты, пелеты, фуз (лечебно-профилактическое кормопроизводство) биологически-активные добавки, семенной материал для с/х.

Семена тыквы

Технологические добавки в колбасные изделия и хлебопечение, белковые концентраты, пищевые добавки, в том числе замена сои.

Мука

Пищевая промышленность, фармацевтическая, биодизельное топливо.Тыквенное масло

Пектин и его использование Пектин и его использованиеВысокая комплексообразующая способность пектинов используется в лечебно-профилактическом питании, в том числе, проживающих в зонах с опасной экологической обстановкой.

В производстве прохладительных напитков

Водоудерживающая и комплексообразующая способность, снижение масложировой составляющей для производства низкокалорийных продуктов, высокие органолептические показатели.

В молочной промышленности

Загуститель, снижение содержания сахара, стабилизаторВ консервной промышленности

Желеобразование, обеспечивает равномерное распределение ингредиентовВ фруктовой перерабатывающейпромышленности

Детоксикационные свойства, набухаемость, вязкость, способность образовывать стойкие гели, регулирование кристаллообразования и водопоглащения, увеличение срока годности. Для макаронных изделий - сокращение время варки, уменьшение потери сухих веществ.

В хлебопекарной промышленности

Пектины обеспечивают внешний вид, упругую структуру. Термостабильность, быстрое растворение в воде.

В кондитерской промышленности

Высокая проникающая способность пектиновых молекул, ускоренная нормализация РН кожи и волос, высокий уровень увлажнения и защита от вредных микрооранизмов,формирование стабильного защитного слоя.Положительный эффект при использовании на тонких волосах и при лечении выпадения волос.В медицинской практике используется способность связывать и выводить вредные вещества (ионы тяжелых металлов, в том числе радионуклидов, а также пестицидов) и синергетический эффект при совместном использовании с антибиотиками и др. препаратами.

В фармацевтической, косметической отрасли

Продукты наиболее богатые Продукты наиболее богатыепектиномпектином

Существующие пектины применяются в различных Существующие пектины применяются в различных отраслях в зависимости от использованного сырья отраслях в зависимости от использованного сырья (цитрусовые, яблоки, подсолнечник, свекла). (цитрусовые, яблоки, подсолнечник, свекла).

Пектин из тыквы, полученный с использованием Пектин из тыквы, полученный с использованием кавитационно-мембранной технологии, можно кавитационно-мембранной технологии, можно использовать в различных сегментах использовать в различных сегментах фармацевтической и пищевой промышленности, фармацевтической и пищевой промышленности, регулируя технологические параметры процесса. регулируя технологические параметры процесса.

Потребность в дополнительном финансировании:Потребность в дополнительном финансировании:1,5 млн. руб.1,5 млн. руб.

Кавитационно-мембранная технология Кавитационно-мембранная технология производства пектина и пищевых производства пектина и пищевых

волокон из тыквыволокон из тыквы Кавитационно-мембранная технология использует в своей основе Кавитационно-мембранная технология использует в своей основе

элементы нанотехнологии, содержание «ноу-хау» на стадиях элементы нанотехнологии, содержание «ноу-хау» на стадиях экстрагирования пектиновых веществ из тыквы, очистки пектиновых экстрагирования пектиновых веществ из тыквы, очистки пектиновых веществ и их сушки.веществ и их сушки.

На стадии экстрагирования используется гидроакустическая кавитация На стадии экстрагирования используется гидроакустическая кавитация – принципиально новый способ извлечения пектина из тыквы, – принципиально новый способ извлечения пектина из тыквы, основанный на молекулярном взаимодействии активированной основанный на молекулярном взаимодействии активированной молекулы воды с гидратными оболочками частиц, растительной ткани, молекулы воды с гидратными оболочками частиц, растительной ткани, удерживающей молекулу пектина. Таким образом, осуществляется удерживающей молекулу пектина. Таким образом, осуществляется безреагентный химико-физический процесс извлечения пектиновых безреагентный химико-физический процесс извлечения пектиновых веществ на уровне наночастиц.веществ на уровне наночастиц.

При передаче пульпы (сырье и вода) через диспергатор возникают зоны При передаче пульпы (сырье и вода) через диспергатор возникают зоны и импульсы с повышенным давлением.и импульсы с повышенным давлением.

Кавитационные пузырьки, оказавшиеся в зоне повышенного давления Кавитационные пузырьки, оказавшиеся в зоне повышенного давления или под действием импульса повышенного давления, начинают или под действием импульса повышенного давления, начинают интенсивно схлопываться. Продолжительность схлопывания пузырька интенсивно схлопываться. Продолжительность схлопывания пузырька длится 10длится 10-8-8 сек. сек.

В точке исчезновения пузырька возникают мгновенные перепады В точке исчезновения пузырька возникают мгновенные перепады давления от 4000 до 25000 кг/смдавления от 4000 до 25000 кг/см22, мгновенные значения , мгновенные значения температуры 2000-3400температуры 2000-3400ООК; на поверхности пузырька возникают и К; на поверхности пузырька возникают и при его исчезновении концентрируются электрические заряды, при его исчезновении концентрируются электрические заряды, напряженностью до 10напряженностью до 101111 В/м. В/м.

В блоке экстрагирования на основе гидроакустических В блоке экстрагирования на основе гидроакустических кавитационных экстракторов-дезинтеграторов роторно-кавитационных экстракторов-дезинтеграторов роторно-кавитационного типа одновременно происходят 3 процесса:кавитационного типа одновременно происходят 3 процесса:

- дезинтеграция сырья до средних размеров частиц- дезинтеграция сырья до средних размеров частиц 50 - 200 50 - 200 мкм;мкм;

- гидролиз протопектиновой фракции пектина;- гидролиз протопектиновой фракции пектина;

- перенос протопектиновых веществ в водную фазу- перенос протопектиновых веществ в водную фазу

На этой стадии происходит количественное экстрагирование На этой стадии происходит количественное экстрагирование пектиновых веществ.пектиновых веществ.


волокон из тыквыволокон из тыквы

Технология получения пектина из тыквы компаниями Западно-Технология получения пектина из тыквы компаниями Западно-Европейских стран и США базируется на применении сильных кислот, Европейских стран и США базируется на применении сильных кислот, хлористого алюминия, гидроокиси аммония, смеси спирта с кислотой и хлористого алюминия, гидроокиси аммония, смеси спирта с кислотой и спиртов различных концентраций при повышенных температурных спиртов различных концентраций при повышенных температурных режимах в кислой среде. Такое производство отрицательно влияет на режимах в кислой среде. Такое производство отрицательно влияет на окружающую среду и требует значительных затрат на строительство и окружающую среду и требует значительных затрат на строительство и содержание очистных сооружений и выполнения охранных мероприятий содержание очистных сооружений и выполнения охранных мероприятий по экологической безопасности.по экологической безопасности.

Предлагаемая новейшая кавитационно-мембранная технология для Предлагаемая новейшая кавитационно-мембранная технология для данного проекта исключает все вышеприведенные отрицательные данного проекта исключает все вышеприведенные отрицательные факторы, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду факторы, оказывающие негативное воздействие на окружающую среду и условия работы обслуживающего персонала и обеспечивает и условия работы обслуживающего персонала и обеспечивает качественно новый способ экологически чистый и экономичный.качественно новый способ экологически чистый и экономичный.

Качество готового продукта соответствует всем требованиям мировых Качество готового продукта соответствует всем требованиям мировых стандартов на пектин пищевой.стандартов на пектин пищевой.



ТыкваТыква

- Пищевые волокнаПищевые волокна- ПектинПектин- Нанокристаллическая Нанокристаллическая

целлюлозацеллюлоза

ПектинПектин Пищевые волокнаПищевые волокна



НанокристаллическаяНанокристаллическаяцеллюлозацеллюлоза

Структурная технологическая Структурная технологическая схема производства пектина и схема производства пектина и

пищевых волоконпищевых волокон

Концентрация в вакуумной испаряющей установке

Жидкая фракция (пектин)

Прием сырья Подготовка сырья Экстрагирование (гидромодуль)

Количественное экстрагирование в роторно – кавитационной установке

Отделение твердой фракции в вакуумной барабанной установке

Твердая фракция (пищевые волокна)

Высушивание волокон в роторном барабане

Размоли классификация ПВ

Упаковка готовой продукции (сухие

диетические волокна)

Микрофильтрация, ультрофильтрация, диофильтрация (метод перекрестных течений)

Высушивание в распылительной установке

Стандартизация пектинаУпаковка готовой продукции

(готового к употреблению порошок пектина)

Отделение твердой фракции в вакуумной барабанной установке

Пектиновый напиток

Технология позволяет производить пектин из различных продуктов (тыква, арбуз, сахарная свекла, яблоки, томаты, цитрусовые), что позволяет применить проект на международном уровне, в странах СНГ.

В 2010 году Россия закупила 2 800 т пектина, который можно было получить, имея 14 таких производств по всей России.



Данная технология комплексной переработки Данная технология комплексной переработки тыквы на пектин и ПВ прошла промышленную тыквы на пектин и ПВ прошла промышленную апробацию в производственном комплексе апробацию в производственном комплексе технологического парка агропищевых технологического парка агропищевых технологий Университета Леиды ( Leida, Spain) технологий Университета Леиды ( Leida, Spain) с использованием оборудования лидеров с использованием оборудования лидеров мирового пищевого машиностроения - GEA, мирового пищевого машиностроения - GEA, Kinematica, Flottweg, FLSmidth Dorr-Oliver . Kinematica, Flottweg, FLSmidth Dorr-Oliver .

На пектин и пищевые волокна получены На пектин и пищевые волокна получены сертификаты качества и пищевой сертификаты качества и пищевой безопасности по стандартам Европейского безопасности по стандартам Европейского Союза.Союза.

При разработке данного проекта При разработке данного проекта руководствовались:руководствовались:

- Доктрина продовольственной Доктрина продовольственной безопасности РФ. Указ Президента РФ № 120 от безопасности РФ. Указ Президента РФ № 120 от 30 января 2010 года.30 января 2010 года.

- Распоряжение Правительства РФ № 1873-р от Распоряжение Правительства РФ № 1873-р от 25 октября 2010 года " Основы государственной 25 октября 2010 года " Основы государственной политики РФ в области здорового питания политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года".населения на период до 2020 года".

- Федеральная целевая программа " Федеральная целевая программа " Социальное развитие села до 2013 года".Социальное развитие села до 2013 года".

- Национальный проект " Развитие АПК".- Национальный проект " Развитие АПК".

Инженер-технологпищевых производств,Участник смены Селигер-2010,2-й Межрегиональной выставки инновационных проектов «ВИП-2010».

Голубев В. Н.

РУКОВОДИТЕЛИ ПРОЕКТА:

Сендецкая А.В.

Научный руководитель:Профессор, доктор, Заслуженный деятель науки РФ, начальник Отделения Биотехнологии Продуктов Питания Института Пищевых Технологий (INTEA) Университета г. Жироны.

Documents

Промышленная технология получения пектина