Гнатенко Микола Андрійович. Розробка технології пектинових екстрактів та способу їх сушіння

brief description

Гнатенко Микола Андрійович. Розробка технології пектинових екстрактів та способу їх сушіння: Дис... канд. техн. наук: 05.18.05 / Національний ун-т харчових технологій. - К., 2002. - 215арк. - Бібліогр.: арк. 151-165.

Гнатенко М.А. Розробка технології пектинових екстрактів та способу їх сушіння. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.05 Технологія цукристих речовин, Національний університет харчових технологій, Київ, 2002.
Дисертаційна робота присвячена розробці технології пектинових екстрактів з рослинної сировини і сухих пектиновмісних продуктів та нового обладнання для їх виробництва.
На основі проведених досліджень науково обгрунтована, розроблена і впроваджена у виробництво безвідходна екологічно безпечна технологія харчових пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів та обладнання для їх отримання. Результати наукової роботи викладені у 20 публікаціях, що містять комплекс теоретичних та експериментальних досліджень: хімічного складу та фізико-хімічних властивостей пектиновмісної сировини (бурякової, яблучної та морквяної) для виробництва пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів; впливу параметрів на гідроліз протопектину сировини гідролітичними чинниками харчової якості. Визначені фізико-хімічні властивості, кінетичні характеристики пектинових екстрактів при їх сушінні, а також технологічні і теплові режими роботи розробленої розпилювальної сушильної установки. Розроблено апаратурно-технологічну схему виробництва сухих пектинових екстрактів, сухих пектиновмісних продуктів, технологічний регламент, нормативно-технічну документацію на пектинопродукти та приведені дані про їх економічну ефективність.
Результати роботи впроваджені на підприємстві ТОВ Пектин” Черкаської обл.

В результаті проведених досліджень науково обгрунтовано, розроблено і впроваджено у виробництво безвідходна екологічно безпечна технологія харчових пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів та обладнання для їх сушіння. Технологія і обладнання захищені патентами України і забезпечені розробленою нормативно-технічною документацією. Початок виробництва пектинових екстрактів і сухих порошкових пектиновмісних продуктів із рослинної сировини відкриває перспективи створення нової галузі в харчовій і переробній промисловості України.
На основі теоретичних і експериментальних результатів досліджень зроблені такі висновки.

У зв’язку з відсутністю виробництва пектину в Україні пектинові екстракти і сухі пектиновмісні харчові продукти, отримані згідно розробленої технології, частково, а в окремих випадках повністю можуть замінити потребу в чистому пектині, що має велике соціально-економічне значення, враховуючи несприятливі екологічні умови в нашій країні.
В результаті досліджень встановлено, що для виробництва пектинових екстрактів в сухому вигляді доцільно використовувати морквяну сировину (після видалення із неї соку), вміст пектину в якій знаходиться в межах 820 % від сухої маси, а ступінь етерифікації вищий, ніж у буряковому пектині.
Розроблено спосіб підготовки пектиновмісної сировини для виробництва пектинових екстрактів, який інтенсифікує процес гідролізу-екстрагування, при цьому збільшується вміст пектину в пектинових екстрактах на 20...30 % по відношенню до пектину та забезпечується екологічність виробництва.
Підібрано гідролітичні чинники харчової якості, що забезпечують вилучення із сировини пектинових речовин до 92 %, а отриманий пектиновий екстракт не потребує додаткового очищення і зберігає основні якісні показники пектину.
Встановлено, що з підвищенням температури процесу гідролізу-екстрагування з 70 С до 85 С підвищується вихід пектину із сировини та покращуються його якісні показники. Визначені константи швидкості гідролізу протопектину дають можливість прогнозувати вихід пектину у виробничому процесі отримання сухого пектинового екстракту.
Розроблена математична модель зміни ступеня етерифікації дає можливість в залежності від рН і температури робочого середовища визначити оптимальний технологічний режим процесу сушіння пектинових екстрактів, при якому зберігається якісні і фізико-хімічні показники пектину.
Досліджено кінетику процесу розпилювального сушіння пектинових екстрактів і виявлено, що при сушіння пектинові екстракти проявляють термопластичні властивості, так при температурі теплоносія понад 100 С частинки розплавляються, а при 160 С і вище пригорають.
Встановлено, що пектинові екстракти і сухі пектиновмісні продукти, отримані розпилювальним способом сушіння концентрованих пектинових екстрактів, мають гелеутворювальну до 48 кПа і комплексоутворювальну до 182 мг Pb2+/г здатність містять амінокислоти мікро- і макроелементи, а тому можуть бути використані як гелеутворювачі та згущувачі в харчовій промисловості, і як основа для виробництва харчових продуктів лікувально-профілактичного призначення.
Розроблена розпилювальна сушильна установка марки Р3 ОР 2 С для концентрованих пектинових екстрактів, яка дозволяє отримувати екологічно безпечні, швидкорозчинні порошкові пектиновмісні продукти високої якості з вмістом пектину до 45 % масової частки.
Розроблена технологія пектинових екстрактів, сухих пектиновмісних продуктів та розпилювальна сушильна установка впроваджені на Сунківському консервному заводі ТОВ Пектин” Черкаської обл.
Коефіцієнт економічної ефективності від впровадження у виробництво технології пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів становить 0,9, період окупності 1,11 року, індекс дохідності 0,63, період повернення інвестицій 2,26 року (за песимістичним), 1,28 року (за оптимістичним). Розрахунки проведені в 1998 р.

В умовах соціально-економічної та екологічної ситуації в Україні існує об’єктивна необхідність у використанні сухого пектину в якості сировини для виробництва продукції лікувально-профілактичного призначення. Продукти харчування, збагачені пектином, активно впливають на організм людини та можуть застосовуватися для посилення захисних властивостей імунної системи. За підрахунками Міністерства охорони здоров’я України, при профілактичній нормі необхідно виробляти біля 30 тис. т пектину на рік.