Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЛА ИЗ ВИНОГРАДНОЙ КОСТОЧКИ

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.

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.