Технологическая линия безотходной переработки облепихи

Технологическая линия безотходной переработки облепихи

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности и фармацевтике, в частности - к комплексной переработке ягод облепихи.

Известно много способов получения облепихового масла и сопутствующих продуктов при переработке облепихи, основным из которых ранее являлся метод сбраживания, усовершенствованная технология которого представлена способом получения концентрата облепихового масла, при котором плоды облепихи выдерживают для сбраживания, выделившийся сок отделяют, а плоды измельчают, далее образовавшуюся массу выдерживают 12-20 ч при 50-65°C, сок отделяют, а измельченную массу высушивают при 50-65°C в течение 38-40 ч с малым воздухообменом до остаточной влажности 4-10%, затем массу нагревают до 70-80°C и центрифугируют - RU 2172335 C1, C11B 1/10, 2001 г.

Недостатком этого метода является содержание в составе масла смеси двух составляющих - масла пульпы и косточки, что ухудшает его полезные свойства.

В масле остается часть растворителя - фреона, спирта и т.п., что негативно влияет на органолептику (вкус, цвет, запах), сохранность и содержание каротиноидов, в том числе - β-каротина (провитамина A).

В таком масле отсутствует эфирная составляющая, придающая маслу свежий. фруктовый запах облепихи, т.к. высушивание измельченной массы при температуре 50-65°C приводит к улетучиванию эфирных составляющих, что приводит к значительному ухудшению органолептических свойств.

Широко распространен метод получения облепихового масла экстракцией, одним из примеров которого является способ получения лечебного экстракта из измельченного и обезвоженного до потери текучести сырья из плодов облепихи, включающий экстракцию сырья растительным маслом и спиртом последовательно два раза с использованием одной и той же порции сырья, причем, первую экстракцию проводят под вакуумом 0,75-0,85 атм спиртом при соотношении 1 кг сырья на 1 л спирта при температуре на 2-3° ниже температуры кипения спирта без отгона в течение 1,5-2 ч при постоянном перемешивании с последующим отстаиванием и сливом спиртового экстракта, вторую экстракцию проводят растительным маслом при соотношении от 1 кг сырья: 0,4 л масла до 1 кг сырья: 1 л масла, причем вторую экстракцию также проводят под вакуумом 0,75-0,85 атм при температуре до 50°C с отгоном оставшегося после слива спиртового экстракта спирта и сливом первой порции масляного экстракта, третью экстракцию проводят при соотношении от 1 кг сырья: 0,4 л масла до 1 кг сырья: 1 л масла и от 1 кг сырья: 0,5 л спирта до 1 кг сырья: 1 л спирта в две стадии: при атмосферном давлении с выдержкой при нагреве на 2-3°C ниже температуры кипения спирта и непрерывном перемешивании в течение 2-3 ч с последующим отгоном спирта под вакуумом 0,75-0,85 атм, полученные порции масляных экстрактов сливают в сборную емкость и смешивают - RU 2344827 C1, A61K 36/00, 2009 г.

При том, что в известном способе повышен процент извлечения масляного экстракта при его высоком качестве: содержание основного активного вещества - каротиноидов составило 12,5 мг%, что соответствует требованиям ТУ 9310-004-43589233-99 и ФСП 42-0503463903, он имеет тот недостаток, что содержание в облепиховом фармакопейном масле примесей в виде растительного масла снижает биологическую ценность препарата, его лечебные свойства, а остаточное содержание растворителя-спирта негативно сказывается на сохранности каротиноидов.

Прототипом изобретения является технологическая схема получения облепихового масла и сока Бийского витаминного завода, включающая дробление и отжим свежих или замороженных плодов облепихи. Замороженные ягоды подвергаются оттаиванию. Из сборника плоды облепихи транспортером подаются в дробилку. В процессе дробления (без нарушения целости семян) отделяется свободный сок, который удаляют насосом. Дробленые плоды укладывают в центрифугу, предварительно загрузив их в специальные мешки. Отжатый сок из центрифуги поступает в сборник-отстойник, а сырой жом облепихи направляется в сушилку.

Очистка сока производится при его отстаивании в течение суток. За это время происходит его разделение на два слоя - нижний - осветленный и верхний - уплотненной мезги. После удаления слоя мезги (вручную совком), осветленный сок поступает в сепаратор, а осадок (фуза) из-под сепаратора вместе с отделенной ранее мезгой направляется в сушку. Сепарированный сок после пастеризации поступает на реализацию по назначению.

Сушку сырого жома и мезги (с фузой) проводят на паровой конвейерной сушилке СПК-20 до остаточной влажности 3-7%.

Экстракция сухого жома проводится в диффузионной коммуницированной батарее с участием нагретого до 60-65°C подсолнечного масла под давлением 0,7 атм. Отработанный жом удерживает до 50% подсолнечного масла, поэтому он поступает для отжима на пресс-экспеллер (шнековый пресс). Масло, отжатое на экспеллере, называется отработанным. Оно очищается от взвешенных примесей на центрифуге и используется повторно для диффузии.

Облепиховое масло, соответствующее фармакопейным статьям или ТУ, получают путем смешения (купажа) диффузионного масла с добавлением при необходимости «концевых» масел. Купаж проводится в смесителе из нержавеющей стали строго по расчету, исходя из содержания каротина и каротиноидов в каждом из компонентов и учета кислотного числа. Полученное масло фильтруют и фасуют.

Прототип описан в книге И.А.Муравьева «Технология лекарств», М., «Медицина», 1980, стр.115 (источник выложен в Интернете).

По регламенту Бийского витаминного завода, который составлен, исходя из содержания в сырье минимальных количеств масла (3%) и каротина (2,5 мг%), из свежих плодов облепихи получают готовый препарат с содержанием каротиноидов не менее 180 мг%. Описанная технология показывает, что конечный продукт представляет собой не чистое натуральное масло плодов облепихи, поскольку оно содержит большое количество разбавителя (подсолнечного или иного растительного масла).

Кроме того, общее время производства масла, включающее в себя наиболее длительные по времени процессы - оттаивание замороженных плодов, экстракция с помощью растительного масла и центрифугирование - составляет 36 часов, т.е. является достаточно длительным.

Процесс экстракции в диффузорах в известной технологии приводит к нагреву жома с облепиховым маслом вследствие того, что нагретое до 65 град, подсолнечное масло соединяется под давлением с маслом облепиховым, нагревая его. При том, что смесь обогащается фармакологически активными веществами, в том числе каротиноидами, уменьшается концентрация этих веществ и натурального масла облепихи в смеси.

Также описанная технология не предполагает получения из используемого сырья - ягод облепихи, других продуктов, кроме масла.

В связи с указанными недостатками известной технологии, задачей изобретения является создание поточной технологической линии безотходной переработки облепихи, которая позволяет переработать исходное сырье при минимальных затратах времени с получением чистого облепихового масла без примесей, соответствующего требованиям ТУ 9158-021-75835124-05, СТО 48025819-002-11 и ФС 4203192 на «Концентрат масла облепихового (полуфабрикат)», без применения нагревания, консервантов и химических растворителей, а также получение других продуктов в виде облепихового сока прямого отжима, а также сырья для получения косточкового масла и сырья для различных витаминных добавок.

Эта задача решена в технологической линии безотходной переработки облепихи, включающей в себя, в порядке указанной технологической последовательности: транспортер, крашер, первый насос, протирочную машину, второй насос, первую накопительную емкость для измельченной жидкой массы облепихи, третий насос, декантер, четвертый насос, вторую накопительную емкость для масла, пульпы и воды, пятый насос, центрифугу-сепаратор с первым сливом в третью накопительную емкость для масла и со вторым сливом - в дополнительную емкость для сбора пульпы и воды, выход крашера для жидкой фазы, через шестой насос, соединен с первой накопительной емкостью, а выход декантера для жидкой фазы входит в линию получения сока, включающую в себя седьмой насос, четвертую накопительную емкость для обезжиренного сока, восьмой насос, пастеризатор, охладитель и устройство асептического розлива сока.

Кроме того, техническое решение имеет ряд признаков, характеризующих его в частных случаях выполнения, а именно:

- первый насос является шнековым;

- выход твердой фазы протирочной машины осуществляется в лотки;

- применяется оборудование, изготовленное из нержавеющей стали.

На рисунке показана технологическая схема линии переработки облепихи.

Линия содержит транспортер 1, крашер 2, шнековый первый насос 3, протирочную машину 4, второй насос 5, первую накопительную емкость 6 для измельченной жидкой массы облепихи, третий насос 7, декантер 8, четвертый насос 9, вторую накопительную емкость 10 для масла, пульпы и воды, пятый насос 11, центрифугу-сепаратор 12, третью накопительную емкость 13 для масла, шестой насос 14, седьмой насос 15, четвертую накопительную емкость 16 для обезжиренного сока, восьмой насос 17, пастеризатор 18, охладитель 19, устройство 20 асептического розлива сока, а также лотки 21 и дополнительную емкость 22 для сбора пульпы и воды.

Все оборудование, применяемое в линии, изготовлено из нержавеющей стали.

Для перекачки измельченной облепихи, масла и пульпы с водой используются пищевые низконапорные насосы типа ОНЦ.

Для перекачки измельченной жидкой массы облепихи и сока используются пищевые центробежные насосы типа СНЦ.

Рассмотрим работу приведенной технологической линии переработки облепихи, высокие результаты от применения которой достигаются как за счет используемого оборудования, так и за счет соответствующих связей между ним при установке.

Из сборника, в котором находятся свежие или замороженные (в зимнее время) ягоды, транспортер 1 подает их в крашер 2. В это время замороженные ягоды оттаивают в процессе подачи на транспортере 1, без применения дополнительного времени на их разморозку.

Крашер 2 - это пищевой измельчитель, например, типа SDTG-3, в котором происходит щадящее дробление, осуществляемое без нарушения целости семян (косточек). Неповрежденная косточка в крашере 2 интенсивно очищается от мякоти. При этом жидкая масса, т.е. масса без косточек, через выход жидкой фазы крашера 2 с помощью шестого насоса 14 сливается в первую накопительную емкость 6 для измельченной жидкой массы облепихи, которая имеет в своем составе воду, фруктовое масло, растворимые биологически активные вещества и мелкие частицы нерастворимых волокон - пульпы.

Оставшаяся часть пульпы, сока, оболочки и косточки с выхода крашера 2 для твердой фазы поступает на первый шнековый насос 3 и далее подается в протирочную машину 4. Здесь масса интенсивно протирается щетками через сита, после чего с выхода твердой фазы машины 4 оставшаяся после протирки масса пульпы, оболочки и косточки выгружается на лотки 21 и высушивается при температуре 35°C в сушилке или на открытом воздухе.

Косточки после отделения из высушенной смеси массы пульпы и оболочки используются в качестве семян для посадки облепихи или сырья для получения косточкового масла, а смесь массы пульпы и оболочки, расфасованная как полуфабрикат, применяется в качестве витаминной добавки в чайные композиции.

С выхода жидкой фазы протирочной машины 4 второй насос 5 направляет продукт в накопительную емкость 6 для измельченной жидкой массы облепихи.

Эта масса через третий насос 7 подается в декантер 8 - горизонтальную центрифугу, например, типа CA 505, в котором за время декантирования 3-5 минут и при вращении барабана 2700 об/мин, получается сок с минимальным содержанием мякоти за счет интенсивного отделения воды от масла пульпы вместе с остатками нерастворимых волокон пульпы из-за разности их удельных весов.

Масло, остатки нерастворимых волокон пульпы и часть воды с выхода масла декантера 8 поступает, через четвертый насос 9, во вторую накопительную емкость 10 для масла, пульпы и воды.

Полуфабрикат масла с помощью пятого насоса 11 подается в центрифугу-сепаратор 12 типа SC-120 с вертикальной осью барабана и автоматической разгрузкой, где происходит окончательное отделение масла от пульпы и воды. После центрифугирования масло, имеющее плотность 0,91-0,92% от плотности воды, из первого слива центрифуги-сепаратора 12 сливается в третью накопительную емкость 13, а со второго слива - в дополнительную емкость 22 для сбора пульпы и воды.

Масса пульпы из емкости 22, так же, как и с лотков 21, высушивается и используется как витаминная добавка при купажировании чайных композиций.

Часть оборудования линии предназначена для получения сока прямого отжима.

Начало линии получения сока образовано выходом декантера 8 для жидкой фазы, из которого обезжиренный сок с содержанием жира 0,2-0,3% сливается в четвертую накопительную емкость 16 для обезжиренного сока с помощью седьмого насоса 15.

Сок из емкости 16 восьмым насосом 17 перекачивается в пастеризатор 18, где в щадящем режиме пастеризации при t=85-90°C в течение 30 сек происходит пастеризация для уничтожения микробно-дрожжевой группы бактерий при полном сохранении витаминов.

После прохождения пастеризатора 18 температуру сока понижают в теплообменнике охладителя 19 и подают в устройство 20 асептического розлива сока, который ведется в среде инертного газа в стерильные упаковки.

Технология получения свежевыжатого обезжиренного облепихового сока с применением щадящего режима пастеризации обеспечивает сохранение витаминной группы в соке и его высокие органолептические показатели (вкус, цвет и запах).

Предлагаемая линия безотходной переработки облепихи, представляющая собой массовое производство, основана на использовании принципа поточности: оборудование и рабочие места располагают в соответствии с последовательностью выполнения технологических операций, стремясь при этом к наиболее коротким (предпочтительно-прямолинейным) транспортным связям. Это упрощает грузовые потоки, позволяет уменьшить количество подъемно-транспортных средств цеха, повысить производительность труда рабочих.

Полное время цикла получения масла от загрузки ягод через транспортер в крашер до слива первой порции масла в накопительную емкость равно двум часам. Цикл известной технологии - 36 часов.

Достигнуто получение уникального по составу концентрата облепихового масла, содержащего, в зависимости от сырья, от 280 до 530 мг% каротиноидов в пересчете на β-каротин и не имеющего никаких побочных продуктов - примесей других масел и растворителей.

Технологическое получение концентрата облепихового масла осуществляется без нагревания, химических растворителей и консервантов путем применения конкретного оборудования с соответствующим соединением устройств между собой.

1. Технологическая линия безотходной переработки облепихи, включающая в себя, в порядке указанной технологической последовательности: транспортер, крашер, первый насос, протирочную машину, второй насос, первую накопительную емкость для измельченной жидкой массы облепихи, третий насос, декантер, четвертый насос, вторую накопительную емкость для масла, пульпы и воды, пятый насос, центрифугу-сепаратор с первым сливом в третью накопительную емкость для масла и со вторым сливом - в дополнительную емкость для сбора пульпы и воды, выход крашера для жидкой фазы, через шестой насос, соединен с первой накопительной емкостью, а выход декантера для жидкой фазы входит в линию получения сока, включающую в себя седьмой насос, четвертую накопительную емкость для обезжиренного сока, восьмой насос, пастеризатор, охладитель и устройство асептического розлива сока.

2. Технологическая линия по п.1, в которой первый насос является шнековым.

3. Технологическая линия по п.1, в которой выход твердой фазы протирочной машины осуществляется в лотки.

4. Технологическая линия по п.1, в которой применяется оборудование, изготовленное из нержавеющей стали.