Совершенствование электрохимического метода получения низкоэтерифицированных пектинов с высокими комплексообразующими свойствами

• Автор: Филимонов, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Состояние проблемы и постановка задач исследования (обзор литературы)
1.1. Строение и свойства пектина
1.2. Способы коагуляции высокомолекулярных органических соединений
1.3. Методы осаждения пектина из экстракта
1.4. Технологии получения пектина на основе использования метода его осаждения в импульсном вращающемся электрическом поле
1.5. Преимущественные характеристики технологии пектина с применением способа электроосаждения
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Методы исследований
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Технологическая оценка сырья для получения пектина с использованием электрохимического метода
3.2. Теоретическое обоснование и технические решения модернизации установки для коагуляции пектинов в импульсном вращающемся электрическом поле
3.3. Изучение кинетики процесса электрокоагуляции-флокуляции пектинов в импульсном вращающемся поле на модельных растворах и определение порога электрокоагуляции
3.4. Исследование влияния концентрации ионов водорода в пектиновом растворе на процесс электрокоагуляции пектина
3.5. Сравнительный анализ зависимостей выхода и аналитических характеристик электроосаждённого пектина, полученного на исходной и модернизированной установках, от параметров электрического поля

3.6. Оптимизация процесса коагуляции-флокуляции пектина из пектиновых экстрактов во вращающемся электрическом поле
3.7. Сравнительный анализ комплексообразующей способности электроосаждённого пектина по отношению к катионам поливалентных металлов
3.8. Обоснование и усовершенствование технологии получения низкоэтерифицированного пектина методом коагуляции в импульсном вращающемся электрическом поле из омыленного пектинового экстракта
3.9. Расчёт экономической эффективности производства пектина по усовершенствованной технологии электроосаждения
Заключение
Список использованной литературы
Приложение А. Разработанная техническая документация
Приложение Б. Акты производственных испытаний
Приложение В. Патенты на изобретения
ВВЕДЕНИЕ
Мероприятия по оздоровлению населения России, отраженные в Концепции государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2015 г., предусматривают разработку и внедрение новых технологий, обеспечивающих максимальное удаление из готовой продукции токсичных веществ.
Минимизация последствий антропогенной нагрузки на вырабатываемую пищевую продукцию успешно реализуется в пищевой индустрии путем ее комбинирования с высокоэффективными сорбентами по отношению к тяжелым металлам, радионуклидам и другим инкорпоративным веществам. Лидирующее положение в ряду эффективных биологических сорбентов занимает растительный высокомолекулярный полисахарид - пектин, обладающий широким спектром комплексообразующих, студнеобразующих и радиопротекторных свойств, что повышает его значимость в качестве энтеросорбента. Однако его производство в России в настоящее время не налажено.
Пектин активно используется в российской пищевой индустрии с 80-х годов XX века и за это время стал одним из основных видов сырья, определяющих развитие кондитерской промышленности. В данный момент наблюдается стабильный рост объема потребления пектина в стране в основном за счет расширения сферы применения импортного пектина в молочной промышленности и производстве безалкогольных напитков. Этому способствует и существующая тенденция отказа производителей продуктов питания от добавок животного и синтетического происхождения. Антибактериальные, антиоксидантные и детоксикацион-ные свойства пектина делают его незаменимым компонентом функциональных продуктов питания. Из всех производимых в мире пектинов различного назначения 85 - 90% используется в пищевой промышленности, что делает актуальным совершенствование традиционных [1, 2] и создание новых технологий получения пектина, основанных на применении электрофизических методов, позволяющих

- исследовать влияние концентрации ионов водорода в пектиновом растворе на процесс электрокоагуляции пектина и определить оптимальные значения pH, соответствующие изоэлектрической точке омыленного пектина в растворе, и допустимые пределы варьирования pH экстракта при электроосаждении пектиновых веществ для коагуляции различных фракций пектина;
- провести сравнительный анализ на модельных растворах зависимостей выхода и аналитических характеристик электроосаждённого пектина, полученного на исходной и модернизированной установках, от параметров электрического поля;
- выявить зависимости выхода коагулируемого пектина из пектиновых экстрактов и его аналитических характеристик от электрических режимов и технологических условий процесса и определить их оптимальные значения, обеспечивающие максимально интенсивное осаждение различных фракций пектина из экстракта;
- провести сравнение комплексообразующей способности электроосаждённого пектина по отношению к катионам поливалентных металлов;
- обосновать и усовершенствовать технологию получения низкоэтери-фицированного пектина методом коагуляции в импульсном вращающемся электрическом поле из омыленного пектинового экстракта;
- рассчитать экономический эффект от усовершенствованной электрохимической технологии получения низкоэтерифицированного пектина.