Оборудование для производства пектина
Производство пектина сложный технологический процесс, требующий специализированного оборудования на каждом этапе.
Прежде всего необходимо определиться с выбором сырья для производства пектина.
Сравнение технологий: традиционная (классическая) кислотно-спиртовая технология и кавитационно-мембранная технология без использования кислот и спиртов.
Традиционная кислотно – спиртовая технология, сопрягается прежде всего с применением в больших объёмах сильных кислот (НС1, НNОз, Н2SО4, H3P04), хлористого алюминия и гидроокиси аммония, в совокупности с большим количеством смеси спирта. Производственный процесс протекает при повышенных температурных режимах 65° — 120°С. В связи с чем, возникает необходимость строительства сложных очистных сооружений, с целью нейтрализовать технологические выбросы.
Предлагаемая Кавитационно-мембранная (зелёная) технология не имеет вышеперечисленных технологических минусов. На сегодняшний день, представленная технология, является самой конкурентной и энергосберегающей технологией, при производстве пектина, танина и
инулина. При этом качество производимой продукции, соответствует самым высоким мировым стандартам, с высокими
органолептическими показателями.
Сырье для производства:
- Яблочные выжимки (после отжима сока)
- Цитрусовые корки (преимущественно из лайма, лимона, апельсина)
- Сахарная свекла (жом)
Технология производства пектина предполагает расход 12 кг сухого сырья с влажностью 10% для получения 1 кг сухого пектина. Производство может быть ориентировано на переработку как сухого, так и влажного сырья.
Оборудование на этом этапе — это в основном логистика: весы, транспортеры, моечные машины.
Этап 1: Подготовка сырья
Необходимое оборудование:
-
Моечная машина/ванна: Для удаления загрязнений, песка, остатков пестицидов.
-
Измельчитель/дробилка: Для дробления корок или выжимок на мелкие частицы (размером 2-5 мм). Это увеличивает площадь контакта с водой на следующем этапе.
-
Сушильный аппарат (если сырье свежее):
- Тип: Ленточная сушилка или сушилка с псевдоожиженным слоем.
- Назначение: Снижение влажности сырья с ~80% до 10-15%. Это стабилизирует сырье и позволяет хранить его долгое время перед основной переработкой.
Этап 2: Экстракция (Извлечение) пектина
Цель: Перевести нерастворимый протопектин, содержащийся в клеточных стенках, в растворимую форму пектина в воде.
Необходимое оборудование: Экстрактор (реактор):
Большой паровой котел (с рубашкой) из нержавеющей стали, снабженный мешалкой. В него загружают измельченное сырье и горячую воду, подкисленную минеральными кислотами (соляной, азотной, серной). Извлечение пектиновых веществ из подготовленного пектинсодержащего сырья производится путем водной экстракции с помощью роторно-пульсационного аппарата в режиме гидроакустической кавитации. Процесс проходит при температуре 85-95°C в течение 2-6 часов. Кислоты и температура разрушают клеточные стенки и высвобождают пектин.
Этап 3: Отделение жидкого экстракта от жмыха
Цель: Получить максимально чистый жидкий экстракт, отделив его от отработанного твердого жмыха.
Необходимое оборудование: Сепаратор/фильтр-пресс:
Тип: Ленточный или рамный фильтр-пресс, центрифуга.
Назначение: Под давлением или центробежной силой отделяет жидкий пектиновый экстракт от твердых частиц жмыха. На этом фильтре осадок, представляющий собой пищевую растительную клетчатку, осаждается на фильтрующей системе, а водный пектинсодержащий экстракт, профильтрованный, поступает в приемную емкость, далее в промежуточную технологическую емкость.
Этап 4: Следующий этап фильтрации.
Очищенный водный пектинсодержащий экстракт из технологической емкости поступает в приемную емкость кизельгурового фильтра, где производится очистка его от красящих и белковых веществ, липидно-полифенольных пигментов и других загрязняющих веществ.
Осветленный экстракт собирается в промежуточной технологической емкости.
Этап 5: Современная технология ультрафильтрации и диафильтрации
-
Оборудование: Установки ультрафильтрации (УФ) и диафильтрации (ДФ).
-
Принцип: Раствор пектина пропускают через специальные мембраны, которые задерживают крупные молекулы пектина, но пропускают воду, соли и низкомолекулярные примеси. Вместо выпаривания и спиртового осаждения, это более экологичный и менее энергозатратный метод, так как не требует использования больших объемов спирта.
Этап 6: Концентрирование пектинового экстракта
Очищенный водный пектинсодержащий экстракт из технологической емкости поступает на вакуум-выпарную установку (ВВУ) где происходит концентрирование пектинового экстракта под вакуумом при температуре 50-60 С до содержания сухих веществ 8-12%.
Этап 7: Сушка пектинового экстракта
Водный пектиновый концентрат из технологической емкости подается на распылительную сушилку для получения сухого порошка пектина с остаточной влажностью 6-8%. Сухой порошок подается в накопительный закрытый бункер.