SU757541A1 - Способ получения пектиновых веществ и целлюлозы 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к областиполучения полисахаридов, которые могут найти применение в качестве желируицих и эмульгирующих веществ в пищевой, текстильной промышленности, для приготовления заменителей плазмы крови и т.д.

Ближайшим прототипом предлагаемого способа является способ получения Ь-арабинозы, пектина и целлюлозы, при котором свекольную пульпу гидролизуют при 95°С 1%-ной серной кислотой и целлюлозу отфильтровывают. Фильтрат частично упаривают в вакууме и пектин осаждают спиртом. После нейтрализации спиртовый экстракт упаривают, ферментируют дрожжами для разрешения сахарозы и β-галактозы, а Ь-арабинозу извлекают 96%-ным спиртом, очищают ионообменной обработкой и выделяют в кристаллическом виде с выходом 8,2% [1}.

Недостатками указанного способа являются:

1. Отсутствие стадии инактивации ферментов перед экстрагированием сахарной свеклы приводит к получению темноокрашенного пектина, который не может быть использован для приготовления заменителей плазмы

25

30

10

15

20

2

крови и во всех случаях, когда требуется неокрашенный или слабоокрашенный продукт.

2. Использование для экстрагирования пектиновых веществ серной кислоты, которая вызывает деграда-. цию в большей степени, чем вода или раствор соляной кислоты.

3. Недостаточная очистка целлюлозы от сопровождающих веществ.

Цель предлагаемого изобретения получение неокрашенных недеградированных пектиновых веществ и целлюлозы, пригодной для получения продуцентов целлюлазы.

Это достигается предварительной инактивацией ферментной систеьы измельченных корней сахарной свеклы кипящим спиртом при модуле 1:2 - 1:3 с одновременной спиртовой экстракцией всех спирторастворигиых веществ (сахарозы, сапонинов и др.), экстрагировании пектиновых веществ дистиллированной водой при 40-50°С и модуле 1:20 - 1:25 в течение 1-2 час, экстрагировании остатка от водной экстракции 1-2%-ной соляной кислотой при 70-80°С при модуле 1:15-1:20 в течение 1-2 час с последующим выделением пектиновых веществ известным

3

757541

4

способом при помощи органических растворителей. Для получения целлюлозы остаток от водного и солянокислого экстрагирования нейтрализуют, промывают'водой и сушат. Сахарозу, находящуюся в спиртовом экстракте, выделяют общеизвестными методами.

Корни сахарной свеклы могут являться источником не только сахарозы, но и других ценных соединений: пектинов и целлюлозы, составляющих основную массу сухих веществ. Пектиновые вещества, которые могут найти применение в качестве плазмозаменителе.й, по существующим требованиям должны быть неокрашенными или слабоокрашенными. Предварительная обработка измельченных корней сахарной свеклы кипящим спиртом инактивирует ферментную систему сахарной свеклы, вызывающую потемнение свекольной стружки.Пектиновые вещества, которые затем экстрагируются, имеют либо очень светлый цвет, либо совсем неокрашены.

Водная экстракция или экстракция соляной кислотой (в противоположность серной кислоте в прототипе) способствует получению высокомолекулярного пектина, обладающего желирующими свойствами.

Целлюлоза, оставшаяся после водного и солянокислого экстрагирования, практически не содержит примесей и может быть использована для продуцирования целлюлазы. Наличие в целлюлозе примесей, например примеси пектина, будет индуцировать небольшое количество пектиназы в препарате целлюлазы.

Кроме того, побочным продуктом получения пектинов и целлюлозы является сахароза.

Пример 1.1 кг корней сахарной свеклы измельчают в 2 л кипящего метанола и оставляют остывать до комнатной температуры'. После этого метанол сливают, а свеклу заливают новой порцией метанола,равной первой, смесь доводят до кипения и оставляют остывать до комнатной температуры. Метанол сливают, а измельченную свеклу сушат и измельчают. Выход воздушно-сухого слегка серого порошка из 1 кг корня 40 г (или 4%).

Сухой порошок (40 г) заливают дистиллированной водой 1:25. Водную экстракцию,проводят в течение 1,5 час при 40°С. Экстракт отфильтровывают через х/б ткань. Такую экстракцию проводят пятикратно. Все полученные экстракты объединяют, профильтровывают и упаривают под вакуумом (15-20 мм рт.ст.) при 40°С до объема 200-250 мл.

Для выделения пектина упаренный экстракт обрабатывают метанолом (1:1 по объему), отстаивают, выпавший пектин отфильтровывают, высушивают сменой растворителя (метанол, эфир) и окончательно высушивают на

воздухе. Выход пектина 6,3 г. Растительный материал после экстракции

водой сушат при 50°С.

Порошкообразный растительный материал после водной экстракции экстрагируют 2%-ной соляной кислотой при модуле 1: 20, 70°С в течение .2 час. Экстракт отфильтровывают и пектин осаждают добавлением метанола (1:1 по объему). Выпавший пектин отфильтровывают и сушат сменой растворителя (метанол,эфир) и окончательно высушивают на воздухе при комнатной температуре. Выход абсолютно белого пектина 10 г.

Повторная экстракция 2%-ной соляной кислотой при вышеописанных условиях дает еще 1,7 г абсолютно белого пектина.

Общий выход пектина составляет 18,0 г от теоретического (10% составляют потери при осаждении).

Растительный порошок, после экстрагирования водой и соляной кислотой (как описано выше) нейтрализуют раствором соды или щелочи до рН 7, промывают водой и сушат при 100°С.

Получают порошок целлюлозы сахарной свеклы с выходом 1,5% от веса свеклы.

Из метанольного экстракта сахар выделяют обычным способом (упариванием и кристаллизацией). Из 1 кг свеклы извлекают 150 г сахарозы или 83% от теоретического.

Пример 2. 1кг корней сахарной свеклы измельчают в 3 л кипящего этанола и оставляют остывать до комнатной температуры. После чего этанол сливают, свеклу заливают новой порцией этанола,равной первой, доводят смесь до кипения и оставляют остывать до комнатной температуры. Затем этанол сливают, а свеклу сушат, затем измельчают. Выход воздушносухого порошка из 1 кг корня 40 г (или 4 %).

Сухой порошок (40 г) заливают дистиллированной водой 1:20. Водную экстракцию проводят в течение 1 час при 50°С. Экстракт отфильтровывают через х/б ткань. Такую экстракцию проводят пятикратно. Все полученные экстракты объединяют и после фильтрации упаривают под вакуумом при 50°С до объема 200-250 мл. ⁴

Для выделения пектина упаренный экстракт обрабатывают этанолом (1:1 по объему),отстаивают и выпавший пектин отфильтровывают. Затем пектин сушат сменой растворителя (спирт, потом эфир) и окончательно высушивают на воздухе. Выход пектина 6,1 г. Растительный материал после экстракции его водой высушивают при 50°С.

Порошкообразный растительный

материал после водной экстракции

экстрагируют 1% соляной кислотой

5

757541

6

при модуле 1:15, 80°С в течение 1 час. Экстракт отфильтровывают и пектин осаждают добавлением спирта (1:1 по объему). Выпавший пектин отфильтровывают и сушат сменой растворителя (спирт,эфир). Окон- 5

чательно пектин высушивают на воздухе при комнатной температуре. · Вых.с>д абсолютно белого пектина - 10,2 г.

Повторная экстракция 1%-ной соляной кислотой при вышеописанных условиях дает еще 1,7 г абсолютно белого пектина.

Общий выход пектина составляет 18 г или 90% от теоретического (10% составляют потери при осаждении) . ¹⁵

Растительный материал после экстрагирования водой и раствором соляной кислоты нейтрализуют раствором соды или щелочи до рН 7, промывают водой и высушивают при 100°С. 20

Получают порошок целлюлозы сахарной свеклы с выходом 1,5% от веса свеклы.

Из спиртового экстракта сахар выделяют обычным способом (упари- 25 ванием и кристаллизацией). Из 1 кг свеклы извлекают 150 г сахарозы или 83% от теоретического.

Предлагаемое изобретение дает возможность получить вЫсокоочищен- 30 ные кислые полисахариды - пектиновые вещества, которые могут найти применение в медицине.

Предлагаемое изобретение дает возможность также получить нейтраль- 35 ные полисахариды, а именно целлюлозу. Целлюлоза, полученная по предлагаемому способу, представляет собой чистый препарат, свободный от примесей кислых полисахаридов.Эта дд целлюлоза необходима для проведения . микробиологических работ по культивированию микроорганизмов продуцирующих целлюлазу, которая затем будет

(использована для разложения клетчатки растительных тканей с целью последующего извлечения в чистом виде

различных компонентов растений.

Если выращивать микроорганизмы (продуцирующие целлюлазу) на такой среде’, хорошо очищенной от примесей, то они будут продуцировать почти исключительно целлюлазу, свободную от примесей пектиназы, протеиназы и т.д.

Таким образом, предлагаемое изобретение дает возможность получать очищенные препараты пектиновых веществ и целлюлозы, необходимые в народном хозяйстве.

В качестве побочного продукта получается сахароза, которая может быть использована в качестве реактивной.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения пектиновых веществ и целлюлозы из пектиносодержащего сырья кислотным гидролизом с последующим выделением целевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью получения недеградированного нёокрашенного пектина и целлюлозы, пригодной для получения продуцентов целлюлазы, сырье предварительно обрабатывают кипящим алюфатическим спиртом при модуле 1:2 - 1:3 с последующей экстракцией сухого остатка водой 1-2 час при 40-50°С и модуле 1:20 -1:25, а гидролиз проводят 1-2% водным раствором соляной кислоты 1-2 час при 70-80°С и модуле 1:15-1:20.