Способ получения масла из виноградной косточки

Способ получения масла из виноградной косточки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к производству растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности, в частности для получения масла из виноградной косточки.

Известен способ получения масла из виноградных косточек прессовым способом (Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Том I, Книга первая. Под общей научной редакцией д.т.н., проф. А.Г. Сергеева. ВНИИЖ. Ленинград - 1975). Технологический процесс при переработке виноградных косточек прессовым способом складывается из следующих операций: очистки косточек от сорных примесей, кондиционирования косточек (сушка до влажности не выше 12%), если это необходимо, измельчение косточек на рифленых и гладких вальцах, подготовки мезги в чанной жаровне, прессования мезги на прессах однократного окончательного отжима типа экспеллера.

При прессовании виноградной косточки эффективность выхода масла в значительной мере определяется степенью их измельчения и глубиной вскрытия клеточной структуры. Виноградная косточка характеризуется специфичным строением, большой лузжистостью и жесткостью структуры лузги. Поэтому при подготовке мятки к прессованию рекомендуют высокую степень увлажнения - до 16%. Экспеллерные жмыхи виноградных косточек имеют масличность 7% и выше. Полученное масло имеет зеленый цвет из-за повышенного содержания хлорофилла, повышенное значение Кч и продуктов окисления. Масла требуют дополнительных стадий очистки.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения растительных масел [Патент №2219227]. Способ включает измельчение семян, обработку реагентом, в качестве которого используют аминоуксусную кислоту глицин в количестве 0,3-1,0% к массе мятки, в виде водного раствора при постоянном перемешивании в течение 3-5 мин. Далее проводят влаготепловую обработку и выделение масла методом прессования. Изобретение направлено на получение растительных масел, устойчивых к окислению.

Недостатками прототипа применительно к получению масла из виноградных косточек являются:

- аминоуксусная кислота является органической кислотой и не позволяет влиять на разрушение клеточной структуры мятки и ослабления форм связи масла с твердой фазой, а следовательно, не увеличивает выход масла;

- аминоуксусная кислота работает на поверхности твердой фазы мятки, не проникая внутрь клетки, и за счет этого не оказывает влияние на сопутствующие липидам вещества, т.е. не снижает их выход при извлечении масла;

- сложность получения глицина и высокая стоимость не позволяют его использовать в технологии получения масел из виноградных косточек.

Задачей изобретения является увеличение выхода масла, улучшение его качественного состава и увеличение сроков хранения.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости масел к окислению.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения масла из виноградной косточки, включающем очистку семян от примесей, измельчение, обработку мятки реагентом, влаготепловую обработку проводят при нагревании мятки до температуры 105-110°C и последующее выделение масла прессовым методом, в качестве реагента для увлажнения мятки используют электроактивированную жидкость с pH 1,4-2,5 в количестве 3-10% от массы сырья, которую получают путем электролиза 1-5% водного раствора NaCl, при силе тока 1,0-1,5 А, напряжении тока не более 50 Вт и скорости потока жидкостей в электролизере католита 5-10 см³/ч, анолита 2-3 см³/ч.

Экспериментально было установлено, что увлажнение мятки виноградной косточки в количестве 3-10% электроактивированной жидкостью с pH 1,5-2,5 с последующей влаготепловой обработкой позволяет уменьшить прочность оболочки виноградной косточки за счет воздействия на структуру клеточной оболочки, сделать ее более пластичной и мягкой, вследствие чего уменьшить сопротивление в зеерной камере и увеличить производительность прессового агрегата, а уменьшение сил связи липидного комплекса с твердой фазой позволяет увеличить выход масла, улучшить его качественный состав и получить масла, более устойчивые к окислению.

Для подтверждения результатов был проведен ряд экспериментов.

Предварительно готовится электроактивированная жидкость путем электролиза 1-5% водного раствор NaCl при силе тока 1,0-1,5 А, напряжение тока не более 36 Вт и скорости потока жидкостей в электролизере католита 5-10 см³/ч, анолита 2-3 см³/ч. Данные условия электролиза позволяют получить электролит анолит со следующими показателями, приведенными в таблице 1. В таблице 1 для сравнения приведены показатели реагента, полученные по условиям прототипа водного раствора аминоуксусной кислоты.

Промышленное сырье виноградной косточки имеет характеристики, приведенные в таблице 2.

Для определения влияния условий обработки мятки виноградной косточки электроактивированной жидкостью перед влаготепловой обработкой на последующее извлечение масла методом прессования на выход масла, массовую долю фосфолипидов в масле, Кч и массовую долю хлорофиллов в масле проведена серия опытов. Опыты проводились с применением метода математического планирования на полном факторном эксперименте с расширением. Условия проведения эксперимента приведены в таблице 3.

Для исследования влияния количества введения в качестве реагента электроактивированной жидкости, ее величины рН в мятку виноградной косточки перед влаготепловой обработкой на выход масла был составлен композиционный план Бокса-Уилсона. Факторами, влияющими на выход масла, выбраны влажность мятки перед влаготепловой обработкой (Х₁, Z₁), величина pH (Х₂, Z₂) и температура влаготепловой обработки (Х₃, Z₃), а функцией отклика принята масличность жмыха - Y.

Композиционный план Бокса-Уилсона, включающий определенное количество опытов с соответствующими уровнями варьирования факторов в кодированных и натуральных величинах и соответствующие экспериментальные значения функций отклика, представлен в таблице 4.

На основании представленных опытов, составленных в таблице 4, экспериментально получены значения функции отклика Y. Используя полученные значения функции отклика и план эксперимента, рассчитаны уравнения регрессии функций отклика парного влияния факторов, которое представлено ниже в виде ряда Тейлора:

Решения уравнений регрессии по исследованию влияния величины увлажнения, введения в качестве реагента электроактивированной жидкости и температуры влаготепловой обработки позволили получить оптимальные условия подготовки косточек винограда к извлечению масла методом прессования. В таблице 5 представлены оптимальные условия проведения подготовки мятки, обеспечивающие получение жмыха с минимальной масличностью.

Таблица5
Функция отклика, %	Zi (W, %)	Z2 (pH)	Z3 (T, °C)
Ymin=4,3-5,1	13,0-17,0	1,8-2,4	105,0-110,0

При заявленных условиях проведения подготовки мятки виноградных косточек к извлечению масла прессованием достигается оптимальный выход масла.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Исходное сырье виноградных косточек с качественными характеристиками, приведенными в таблице 2, подвергают измельчению на четырехвалковом вальцовом станке с рифлеными вальщами. Полученная мятка увлажнялась до влажности 11,0% путем смешивания ее с электроактивированной жидкостью с pH 1,5. Количество необходимой влаги рассчитывали на 100 г сырья путем вычитания фактической влажности сырья из количества заданной влажности. Увлажнение проводили в эксикаторе, при этом с помощью пульверизатора вводили электроактивированную жидкость, постоянно перемешивая сырье, и закрывали крышкой. Влаготепловую обработку проводили при нагревании мятки до температуры 90°C, а прессование осуществляют в зеерной камере на гидравлическом прессе.

Условия проведения последующих экспериментов 2-14 соответствуют матрице планирования, значение факторов для которых приведенные в таблице 4. Анализ полученных масел представлен в таблице 6.

Пример 15.

Данный пример проводился по условиям прототипа. В качестве реагента применяли водный раствор аминоуксусной кислоты. Условия влаготепловой обработки и прессования аналогичны вышеописанным. Качественные показатели полученного масла приведены в таблице 6.

Как видно из приведенных данных таблицы 6, применение в качестве реагента при увлажнении мятки электроактивированной жидкости с pH 1,4-2,5 в количестве, обеспечивающем увлажнение мятки до 13-17%, позволяет получить жмых с минимальной масличностью 4,3-5,1%, что позволит увеличить выход масла. Полученное масло обладает лучшими показателями качества, так нежировые примеси составляют 0,01%, кислотное число масла Кч=1,25 мг КОН/г, фосфорсодержащие вещества - отсутствуют, массовая доля хлорафилла - 5,0%.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения, изложенных формуле изобретения, способствует достижению желаемого технического результата.

Способ получения масла из виноградной косточки, включающий очистку семян от примесей, измельчение, обработку мятки реагентом, влаготепловую обработку и последующее выделение масла прессовым методом, отличающийся тем, что в качестве реагента для обработки мятки используют электроактивированную жидкость с pH 1,4-2,5 в количестве 3-10% от массы сырья, при этом электроактивированную жидкость получают путем электролиза 1-5% водного раствора NaCl, при силе тока 1,0-1,5 А, напряжении тока не более 50 Вт и скорости потока жидкостей в электролизере католита 5-10 см³/ч, анолита 2-3 см³/ч, а влаготепловую обработку проводят при нагревании мятки до температуры 105-110°C.