Виробництво
Вимоги до сировини. Для виробництва пектинових речовин можна використовувати будь-яку рослинну сировину з високим вмістом пектину. Нині переробляють чотири основні види сировини: яблучні вичавки, жом цукрових буряків, кошики соняшнику і шкірочки цитрусів. Вміст пектину в даних матеріалах відповідно 10-15, 10-20, 15-25 і 20-35 %.
Сировина для пектинового виробництва не повинна містити відновлюючих цукрів. Ця вимога ґрунтується на хімічних властивостях амінокислот, які легко вступають в реакцію з фурфуролом і оксиметилфурфуролом, що утворюються в наслідок кислотного розкладу цукрів. Отримані при цьому темні продукти – меланоїдини ускладнюють процес освітлення пектинового екстракту.
Різні технології виділення пектинових речовин відрізняються переважно методами підготовки сировини, розділу твердої і рідкої фази.
Для гідролізу протопектину використовують різні кислоти: хлороводневу, сульфітну, сульфатну, нітратну, лимонну, оцтову і фосфатну. Найбільш часто застосовують сульфітну та сульфатну кислоти, які мають відбілюючий ефект. Однак використання цих кислот ускладнює апаратурне оформлення процесу. Тому при розробці нових технологій перевагу віддають нітратній або лимонній кислотам.
При обробці сировини кислотою протікають три гідролітичні процеси:
- гідроліз солей (пектинатів),
- гідроліз складноефірного зв'язку (деетеріфікація),
- гідроліз глікозидних зв'язків (деполімеризація).
Останні два процеси є небажаними, оскільки погіршують якість цільового продукту. Тому використовуються м'які умови виділення пектинових речовин.
Останнім часом розроблені технології гідролізу пектиновмісної сировини ферментними препаратами, що містять пектолітичні ферменти. Дія ферментного препарату супроводжується розщепленням зв'язків пектинових речовин з компонентами клітинних стінок і вивільненням малодеградованого пектину. Молекулярна маса отриманого продукту в 2-3 рази вища, ніж пектину, відокремленого кислотним екстрагуванням, що значно збільшується міцність желе.
Попит та ринок
Світовий обсяг виробництва пектину складає 35000 тонн на рік, при цьому обсяг продажів досягає 365 млн. євро на рік. Споживання пектину в Україну становить 800 тонн на рік, що складає біля 1 % всього ринку пектину.
Оптові ціни, в залежності від якості, походження і технологічних характеристик пектину:
- з високим ступенем естерифікаціі – 7,90 - 11,00 $ / кг
- з низьким ступенем естерифікаціі – 9,90 - 14,90 $ / кг.
На частку пектину з цитрусових культур припадає 70 % виробленого пектину, і на частку яблучних пектинів – 30%. Цитрусовий і яблучний пектини належать до високоетерифікованих, пектини з кошиків соняшнику, жому цукрового буряка – до низькоетерифікованих .
Пектин, отриманий з вичавок яблук, застосовують в основному в кондитерській промисловості для виробництва зефіру, мармеладу, желейних цукерок.
Пектини групи Amid (амідовані пектини)− є пектини, деестерифіковані за допомогою амоноліза і які представлені амідами пектинових кислот. Для драглеутворення за допомогою амідованних пектинів необхідна присутність іонів кальцію, але в значно меншому дозуванні в порівнянні з низькометоксильованими пектинами. Амідовані пектини можуть бути використані як стабілізуючі добавки і загусники при виробництві йогуртів і сметани. Також можливе застосування амідованих пектинів для виробництва термостійких хлібопекарських джемів з широким діапазоном вмісту сухих речовин. Джеми з даним типом пектину мають високу стійкість до механічного, наприклад, до перекачування насосом і екструзії.
У промислових умовах виробляють пектин двох форм – рідкий (пектинові екстракти і розчини) і порошкоподібний (пектин і сухий пектиновий екстракт).
Вибір пектину визначається наступними критеріями:
- видом готового продукту, головним чином, його бажаної консистенцією (кондитерські вироби; фруктові джеми, конфітюри; молочні продукти; соуси, кетчупи та т. д.)
- особливостями технологічного процесу (бажана температура і можлива тривалість розливу);