197333. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd halmazállapotú pektinből molekuláris diszperzió-oldat előállítására
5 197333 6 akkor a formatartó gélek előállításához ilyen alacsony cukor koncentráció nem elegendő, amivel pl. zselécukorka gyártásához legalább 70-82 m% cukor szárazanyagtartalom gyümólcskocsonyák és dzsemek gyártásához 60- -65 m% cukor szárazanyagtartalom szükséges, amit általában tömény cukoroldat hozzáadásával és/vagy utólagos bepárlással lehet elérni. A csomósodás elkerülése alkohollal történő előzetes nedvesítést (W.PILNIK, P.ZWIKER: Pektin. Gordian 70, 1970. p.202.), vagy a víz hozzáadása előtt 4-5-szörös mennyiségű cukorral, vagy 3-5 mX nátrium-hidrogénkarbonáttal szárazon történő előkeverést (GRINSTED TM 3006 sz. műszaki ismertetés vagy egy az 577 530 1.számú svájci szabadalmi leírásban ismertetett eljárás boraxszal szárazon történő előkeverést) javasolnak. Ezek a módszerek azonban a külön műveletet igénylő előkeverés ellenére sem adnak teljes megoldást a csomósodás ellen, és nem biztosítják a pektin molekuláris mértékű diszpergálását. A nátrium-hidrogénkarbonáttal történő előkezeléssel feleslegesen nátrium-ionokat visznek be a rendszerbe, ami a széndioxid savas kiűzése után is zavaró lehet. A pektin oldására hagyományosan olyan eljárásokat alkalmaznak, ahol a száraz pektinrészecskéket, vagy a száraz pektin-cukor keveréket előmelegített vízbe, vagy híg 25 mX alatti cukoroldatba fokozatosan szórják bele, majd a szuszpendáltatást gyorsfordulatú mechanikus verőkarok segítségével végzik el, majd a szuszpenziót lassan, folyamatosan felfőzik (F.NEASON: Use of Dried Pectin, CMM. 4, (4), 1967. p.80). A felfózés közben folyamatos, lassú fordulatszámú kézi vagy gépi keverést alkalmaznak. Ismeretes olyan eljárás is, amikor a pektint olyan töménységű cukoroldatban szuszpendáltatják, amelyben az csak nagyon kis mértékben oldódik (K.FOGTMAN: GRINDSTED Symposium, Kecskemét, 1984. 16). Ilyen szuszpenziós közeg lehet például a 65 m% oldható szárazanyagtartalmú cukoroldat, amelyben keveréssel 20%-os pektin szuszpenzió készíthető el csomómentesen. A pektin szuszpendáltatása után forróvíz hozzáadásával állítják be a kívánt pektinkoncentrációt. A diszperzió .hígítása. történhet 50-74% töménységű cukoroldattal is, amelyet (380-382 °K) hőmérsékleten atmoszférikus nyomáson 40-80 percen keresztül főznek és sűrítenek be 75-76% cukorkoncentráció eléréséig. A hagyományos eljárások alkalmazásával még ennek a kétlépcsős műveletnek a során sem lehet tökéletes monomolekuláris diszperziót vagy oldatot előállítani. Ezeknek az ismert megoldásoknak a hátránya, hogy a csomósodás sok esetben nem kerülhető el teljes mértékben, de azokban az esetekben, amikor látszólag tiszta és csomómentes oldatot sikerül előállítani, akkor sem biztosított a pektinmolekulák teljes szétválasztása, vagyis egyedi molekulákból álló mo- 4 lekuláris diszperzió vagy oldat előállítása és így a pektinmolekulák elméletileg elérhető zselirozóképessége vagy gélképző hatása nem biztosítható. A szükséges előkészítő vagy utólag alkalmazott műveletek nehézkesebbé és hosszadalmassá teszik az oldatkészitést. Az utólagos bepárlás és főzés például energiaigényes, a pektinmolekulák bizonyos mértékű degradációjához vezet, és a sűrű és nagy cukortartalmú oldat könnyen odasül a berendezés falához, ami anyagveszteséget okoz és rontja a késztermék minőségét. A T 42304 számú magyar szabadalmi bejelentés szerinti eljárás megoldást ismertet a hőérzékeny anyagok oldására és egyidejű keverésére és e műveletek közbeni hőcserére, miközben váltakozó irányú és nagyságú sebességgel áramoltatnak. A fenti hátrányok kiküszöbölésére jelen találmányunk célja olyan eljárás kidolgozása, amelynek alkalmazásával szilárd halmazállapotú pektinekból a végtermék előállítása szempontjából megfelelő tetszőleges koncentrációjú homogén, egyedi molekulákból álló molekuláris diszperziók és oldatok állíthatók elő, amelynek során külön elókészitő műveletek, vagy utólagos bepárlás és/vagy főzés alkalmazása nélkül, és a pektin összetapadása és csomósodása, valamint a pektinmolekulák degradálódása elkerülésével maximálisan kihasználható a pektin gélképző és zsellrozó képessége. Találmányunk alapját az a meglepően új eredményre vezető felismerés képezi, hogy ha a szilárd pektinrészecskéknek a tömény cukoroldatot legalább 50 m% és az esetlegesen szükséges egyéb anyagokat tartalmazó vizes oldatba történő egyszerű beadagolása alatt és után az igy létrejött elegy egymás után következő kis térfogatelemeivel periodikusan változó irányú és nagyságú nyiró- és nyomóerőket és/vagy hőt közlünk, majd az igy kezelt, egymás után kővetkező kis térfogatelemben lévő anyagrészeket a teljes térfogatban homogenizáljuk, akkor elkerülhetjük a pektin csomósodását, összetapadását és a pektinmolekulák az ismert eljárásoknál szokásos 40-100 perces főzési idő törtrésze alatt monomolekuláris oldatba mennek, még abban az esetben is, amikor az oldat esetlegesen nagy 70-75% cukortartalma miatt a pektin egyensúlyi oldhatósága, és igy az oldás termodinamikai hajtóereje kicsi. így a pektinek oldására nagy oldott cukortartalmú vizet is közvetlenül felhasználhatunk és ebben az esetben is jó gélképző tulajdonságú molekuláris diszperziót vagy pektinoldatot állíthatunk elő. Természetesen kisebb cukortartalmú oldatok vagy víz alkalmazása esetén is az ismert eljárásnál előnyösebben foganatosíthatjuk a találmány szerinti eljárást, és ez utóbbi nem zárja ki a szilárd állapotban ismert módon összekevert pektin-cukor keveréknek az eddigieknél előnyösebb eredménynyel történő feloldását sem. 5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 80 65
