BE447825A - - Google Patents

Description

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    @   Procédé pour éliminer profondément les constituants      minéraux des extraits de pectine.      



   Les matières pectiques à extraire des produits bruts les plus variés ont toujours une teneur relativement élevée en cendres, cette teneur étant soumise à des variations importan- tes. On a ainsi trouvé, par exemple,   9,6%   de cendres (par   Haohihama   et   Hagashi)   dans la pectine de la bagasse (résidus de la canne à sucre), alors que l'on a décelé des teneurs en cendres d'environ 20 à 27% dans des préparations pectiques provenant des grains de raisin (par Mehlitz). Les peotines de citrus contiennent généralement environ 10% de matières cen- dreuses, et la teneur en cendres varie d'habitude entre 5 et   10%   pour les matières peotiques extraites de la matière premiè-   re   traitée le plus oouramment, à savoir des fruits du genre pomme.

   La teneur élevée en cendres des pectines .ainsi que les difficultés qui s'opposent à son élimination ont, comme on sait, amené   F.   Ehrlich, le spécialiste bien connu en matières poétiques, à parler des sels de calcium et de magnésium de la pectine. Les cendres, en majeure partie basiques, des pecti- nes sont   constituées   par des composés de fer, d'aluminium, de calcium de magnésium, de potassium et de sodium. 

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   En vue de la purification des matières poétiques on a,   jusqu' à   présent, traité le plus souvent ces dernières au moyen de solutions alcooliques d'acide chlorhydrique, car on sait que l'acide chlorhydrique constitue un moyen de purification à usa- ge généralisé, surtout en vue d'éliminer des sels minéraux. 



  Pour la purification de pectine de citrus on a également déjà proposé le traitement à l'eau de   brôme ,   ou à l'iode en solu- tion aqueuse, à des températures comprises entre   20   et 40  (par H.R.   Nanji   et   J.J.     Chinoy).   



   L'objet de la présente invention est l'élimination des ma- tières minérales, en particulier des cations, par un prooédé sensiblement plus simple, qui peut être intercalé sans difficul té dans le processus opératoire habituellement suivi pour la fabrication de la pectine. On a en effet trouvé que, dans les jus dilués de pectine, tels qu'on les obtient, sous la for- me primaire, après désagrégation des matières premières, lors de la fabrication industrielle de la pectine, on parvient à échanger les cations formant les éléments principaux des cendres-préférablement le calcium, le magnésium et le potas- sium- contre des ions d'hydrogène, lorsque l'on fait passer les jus par des échangeurs de bases (échangeurs de cations). 



   L'emploi d'éohangeurs d'ions est en soi déjà connu. 



  C'est ainsi que, dans l'industrie   sucrière,   on a déjà traité des pulpes sucrières au moyen de zéolithes   alcalino-terreux,   pour échanger les ions alcalins contre des ions de calcium. 



  Aussi a-t-on déjà proposé de renverser ce procédé, c'est à dire d'effectuer, dans les pulpes sucrières, l'échange du oal- cium au moyen de zéolithes de sodium, de potassium ou d'hydro- gène, pour décolérer des solutions contenant du sucre. 



   Pour l'échange des cations conforme à   l'inve ntion   on peut, en général, utiliser des corps à réaction acide, pour autant que, sous la forme acide ou basique, ils restent mouil- 

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 lables par les jus dilués acides de pectine, qu'ils restent insolubles dans ceux-ci et que, de plus, ces acides, dits fixes conservent leur structure sans modification sensible de leur volume pour la transition répétée acide-base-acide;

   malgré cela ce sont surtout les échangeurs de bases organiques, éta- blis sur la base de charbon ou de résine artificielle, qui con- viennent particulièrement bien pour le procédé en question, car ils ne peuvent pas donner lieu à un enrichissement des jus traités en silice, à cause du fait que les matières premières ne oontiennent pas de silioe, contrairement à la plupart des échangeurs de bases inorganiques. 



   On peut obtenir dans le commerce de pareils échangeurs de bases qui se rapprochent des résines artificielles , sous la dénomination de "Wofatit". Ils parviennent à échanger les cations des jus dilués de pectine contre des ions d'hydrogène. 



  Selon un mode d'écriture élémentaire, le processus d'échange peut s'exprimer par l'équation suivante : H -échangeur à la résine + Ca- Mg - K- (liés de façon échan- geable à des matières   pectiques)-  Ca - Mg - K- échangeur à la résine + matières   pectiques   avec ions H remplaçant les   oations.   



   La transformation peut être réalisée pratiquement dans une direction au moyen d'un léger excédent de réactif. Lors- qu'elle s'opère dans le sens de la flèche supérieure de l'é- quation ci-dessus, elle abaisse la teneur en cendres des pec- tines à une valeur extraordinairement faible, leur confère une acidité effective optimum pour la gelification (et de ce fait il est inutile d'ajouter un supplément d'acide lors de   l'em-   ploi visant la gelification); enfin elle provoque une amélio- ration considérable des propriétés gélifiantes. 



   Dans ce qui suit ont donne un exemple d'exécution qui fait ressortir l'effet extraordinaire du procédé : 

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Exemple   d'exécution  Le jus dilué de pectine utilisé au départ, avait une teneur apparente d'extrait de 1,20  Blg, une viscosité de 7,34 cP (à 20 ) Son acidité effective était de pH 3,46, alors que l'on avait déterminé l'acidité de ti- trage au moyen de   0,9   cm3 de solution de soude caustique m/10 pour 10 g de jus dilué. La teneur en cendres était de 6,12% comptée sur la matière sèche, et la teneur en matières   peoti-   ques était de 52,05% de pectate de calcium dans la matière sè- che.

   La résistance de la gelée provenant d'une quantité de jus dilué de pectine contenant . g de matière sèche mélangée à 60 g de sucre et à 1,5 cm3 d'acide lactique à 20%,   l'ense   ble ayant bouilli jusqu'à donner 100 g de gelée, était de 1021 g d'après Lüers. La gelée avait une acidité effective de pH 3,23 Les matières pectiques précipitées dans le jus di- lué avec une quantité triple d'aoétone, contenaient 5,12% de cendres. La détermination de l'alcalinité (de carbonate et d'oxyde) des cendres d'après le procédé de Tillmans et Bohr- mann, a donné le chiffre d'alcalinité de 6,12.

   La teneur en méthoxyle des matières peotiques précipitées par l'acétone était de 7,36% 1 g. de cette pectine sèche avec 60 g de su- cre, d'eau et de 1,5 cm3 d'acide lactique à 20% bouilli jusqu'à donner 100 g de gelée, a permis de réaliser une gelée dont la résistance, d'après Lüers, était de 591 g. Cette ge- lée avai t un   pH   de 3,15. 



   Une partie du jus dilué de pectine, ayant les caracté- ristiques définies ci-dessus, a été amené sur des couches d'échangeurs de bases à la résine artificielle que l'on trouve dans le commerce sous la dénomination de "Wofatit K", les oou- ohes étant disposées dans un tube de verre de grande hauteur   e   de faible diamètre. Les groupes échangeurs actifs de cette résine artificielle qui provoquent l'échange de H sont, d'a- près les indications du fabricant (I.G.   Farbenindustrie)   des 

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 groupes aromatiques d'acide sulfonique sulfacide de noyau. 



  Les recherches faites ensuite sur ce jus dilué de pectine dé- barrassé des bases, donnent les résultats suivants : 
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<tb> Teneur <SEP> apparente <SEP> en <SEP> extrait <SEP> : <SEP> 1,2  <SEP> Blg.
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  Viscosité <SEP> 7,03 <SEP> cp
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<tb> Acidité <SEP> effective <SEP> 2,33 <SEP> pH
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<tb> Acidité <SEP> de <SEP> titrage <SEP> 1,60
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<tb> Teneur <SEP> en <SEP> cendres <SEP> sur <SEP> sec <SEP> 0,61
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 Matières pectiques sur sec   51,84%   de pectate de calcium 
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<tb> Résistance <SEP> de <SEP> la <SEP> gelée <SEP> obte-
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<tb> nue <SEP> au <SEP> moyen <SEP> d'une <SEP> quantité
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<tb> de <SEP> jus <SEP> dilué <SEP> de <SEP> pectine <SEP> conte-
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<tb> nant <SEP> 2 <SEP> g <SEP> de <SEP> matière <SEP> sèche,
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<tb> 60 <SEP> g <SEP> de <SEP> sucre, <SEP> sans <SEP> addition
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<tb> supplémentaire <SEP> d'acide, <SEP> bouilli
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<tb> jusqu'à <SEP> former <SEP> 100 <SEP> g <SEP> de <SEP> gelée,

  
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<tb> d'après <SEP> Lïes <SEP> : <SEP> 1452 <SEP> g
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<tb> Acidité <SEP> effective <SEP> de <SEP> la <SEP> gelée <SEP> 2,58
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<tb> Les <SEP> matières <SEP> pectiques <SEP> réci-
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<tb> pitées <SEP> avec <SEP> une <SEP> quantité <SEP> tri-
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<tb> ple <SEP> d'acétone, <SEP> dans <SEP> le <SEP> jus <SEP> di-
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<tb> lué <SEP> contenaient <SEP> 0,

  41% <SEP> de <SEP> cen-
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<tb> dres <SEP> au <SEP> chiffre <SEP> d'alcalinité <SEP> 0
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<tb> Teneur <SEP> en <SEP> méthoxyle <SEP> des <SEP> matiè-
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<tb> res <SEP> pectiques <SEP> précipitées <SEP> à <SEP> 1'
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<tb> acétone <SEP> 7,31%
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<tb> Résistance <SEP> de <SEP> la <SEP> gelée <SEP> bouil-
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<tb> lie <SEP> avec <SEP> 1 <SEP> g <SEP> de <SEP> pectine <SEP> sèche
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<tb> et <SEP> sans <SEP> addition <SEP> d'acide,
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<tb> d'après <SEP> Lüers <SEP> 900 <SEP> g
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<tb> Acidité <SEP> effective <SEP> de <SEP> cette
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<tb> gelée <SEP> 3,

  02 <SEP> pH
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RESUME ----------- 
Procédé pour éliminer les matières minérales basiques dominantes, des matières pectiques, par échange contre des ions d'hydrogène, caractérisé par le fait que cet éohange est réalisé, dans les jus dilués primaires obtenus lors de la fa- brication de la pectine, en faisant passer ceux-ci par des échangeurs organiques de bases établis sur la base de charbon 
 EMI5.3 
 . ¯ J - -- -- 4 -0-.et ou de résine artificielle.'