RU2094451C1 - Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material - Google Patents
Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094451C1 RU2094451C1 SU5003846A RU2094451C1 RU 2094451 C1 RU2094451 C1 RU 2094451C1 SU 5003846 A SU5003846 A SU 5003846A RU 2094451 C1 RU2094451 C1 RU 2094451C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- enzymes
- extraction
- moisture
- fermentation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для извлечения масла и белковых веществ из масличного сырья. The invention relates to the oil industry and can be used to extract oil and protein substances from oilseeds.
Известен способ (Fulbrook Р.Д. Экстракция растительных масел и протеинов из семян) получения масла и белковых веществ из семян рапса путем измельчения семян, суспензирования с ферментами в количестве 1% и водой в соотношении 1: 4 при pH 6,0. Затем мятку нагревают при перемешивании до температуры 50oC, выдерживают 120 мин. при температуре 80oC 13 мин. Далее мятку охлаждают до 20oC и фильтруют. Твердые частицы экстрагируют гексаном, фильтрат доводят до pH 3,5, разбавляют гексаном и центрифугируют, получая мисцеллу, водный слой и твердый осадок белковых веществ. В качестве смеси ферментов используются α -амилаза, b -глюканаза, нейтральная протеаза, щелочная протеаза, пектолитические ферменты, целлюлаза, гемицеллюлаза. Количество извлеченного масла из семян 30,5% от общего его содержания.A known method (Fulbrook R.D. Extraction of vegetable oils and proteins from seeds) to obtain oil and protein substances from rapeseed by grinding seeds, suspension with enzymes in an amount of 1% and water in a ratio of 1: 4 at pH 6.0. Then the peppermint is heated with stirring to a temperature of 50 o C, incubated for 120 minutes at a temperature of 80 o C for 13 minutes Next, the mint is cooled to 20 o C and filtered. The solids were extracted with hexane, the filtrate was adjusted to pH 3.5, diluted with hexane and centrifuged to give miscella, an aqueous layer and a solid precipitate of protein substances. As a mixture of enzymes, α-amylase, b-glucanase, neutral protease, alkaline protease, pectolytic enzymes, cellulase, hemicellulase are used. The amount of extracted oil from the seeds is 30.5% of its total content.
К недостаткам способа относятся:
низкий выход масла 30,5% от общего содержания, что объясняется прежде всего воздействием ферментов на высокомасличный материал при высокой исходной масличности, после вскрытия клеточной структуры происходят вытеснение липидов из внутренних микрокапилляров и адсорбция их на поверхности частиц. Поэтому воздействие ферментов, направленных на ослабление связи между липидами и белковыми веществами, в значительной степени осложняется при взаимодействии с высокомасличным материалом;
контактирование ферментов и масличного материала происходит простым перемешиванием, что недостаточно для активного взаимодействия ферментов с субстратом:
последующая экстракция после воздействия ферментов осуществляется гексаном без предварительной подсушки, в то же время экстракция гидрофобным растворителем масличного сырья с высокой влажностью (50% и более) не позволяет проводить глубокое извлечение липидов и получать пищевое масло;
экстракция масла гексаном углеводородным растворителем, не позволяет получать масла высокого качества;
в качестве ферментной системы применяется смесь, которая не позволяет эффективно провести извлечение масла из семени рапса;
при ферментации мятки происходит активация ферментной системы масличных семян: липазы, липогексигеназы, пероксидазы и др. что приводит к резкому возрастанию свободных жирных кислот и продуктов окисления в извлекаемом масле, ухудшению его качества.The disadvantages of the method include:
low oil yield of 30.5% of the total content, which is explained primarily by the effect of enzymes on high-oil material at high initial oil content, after opening the cell structure, lipids are displaced from internal microcapillaries and adsorbed onto the surface of the particles. Therefore, the effect of enzymes aimed at weakening the bond between lipids and protein substances is significantly complicated by the interaction with high-oil material;
the contacting of enzymes and oilseed material occurs by simple mixing, which is insufficient for the active interaction of enzymes with the substrate:
subsequent extraction after exposure to enzymes is carried out with hexane without preliminary drying, at the same time, extraction with a hydrophobic solvent of oilseeds with high humidity (50% or more) does not allow for deep lipid extraction and edible oil;
extraction of oil with hexane with a hydrocarbon solvent does not allow to obtain high quality oils;
as an enzyme system, a mixture is used that does not allow efficient extraction of oil from rape seed;
during mint fermentation, the enzyme system of oilseeds is activated: lipase, lipohexigenase, peroxidase, etc., which leads to a sharp increase in free fatty acids and oxidation products in the extracted oil, and its quality deterioration.
Известен способ (Великобритания, патент N 1402769,), который состоит в том, что масло из зародышей зерна получается при обработке измельченного до 250-500 мк материала целлюлозой при 50%-ном избытке воды, pH среды 3-6, при температуре 25-60oC, обработка ведется 2-24 ч, преимущественно 13-18 ч. Количество вводимого фермента 0,2-0,5% масло отделяется центрофугированием. Общий выход масла 91-94%
К недостаткам метода относятся:
низкий выход масла 91-94% что объясняется тем, что в процессе используется только один фермент целлюлоза, что приводит к расщеплению целлюлозы одной из составляющей клеточных стенок, но при этом сохраняются другие составляющие, в том числе полисахариды, не разрушаются мембраны - масляные глобулы, не снижается энергетический барьер связи липидов и белковых веществ, что не позволяет извлечь липидов более 91-94%
длительность обработки ферментов до 24 ч, что осложняет непрерывность процесса получения масла, а также приводит к резкому увеличению активности ферментов масличного материала, в том числе липазы, пероксидазы, липоксигеназы, при этом резко ухудшает качество готового масла за счет возрастания кислотного числа, продуктов окисления.A known method (United Kingdom, patent N 1402769,), which consists in the fact that the oil from the germ of the grain is obtained by processing crushed to 250-500 microns of material with cellulose at a 50% excess water, pH 3-6, at a temperature of 25- 60 o C, processing takes 2-24 hours, mainly 13-18 hours. The amount of the introduced enzyme 0.2-0.5% of the oil is separated by centrifugation. Total oil yield 91-94%
The disadvantages of the method include:
a low oil yield of 91-94%, which is explained by the fact that only one cellulose enzyme is used in the process, which leads to the breakdown of cellulose by one of the component of the cell walls, but other components, including polysaccharides, are preserved, membranes are not destroyed - oil globules, the energy barrier of the connection of lipids and protein substances does not decrease, which does not allow lipids to be extracted more than 91-94%
the duration of the processing of enzymes is up to 24 hours, which complicates the continuity of the oil production process, and also leads to a sharp increase in the activity of enzymes of oilseed material, including lipase, peroxidase, lipoxygenase, while sharply worsening the quality of the finished oil due to an increase in the acid number and oxidation products.
Известен способ (патент США N 3288407 и его аналог патент ФРГ N 1492959), который состоит в следующем: масличные семена измельчаются, затем при введении воды в соотношении 1:5 образуется паста, после этого мятку обрабатывают пектолитическими ферментами при pH 6, при температуре 20oC концентрацией 2% паста перемешивается в течение 1 ч, затем температура повышается до 50oC и вводят амилолитические ферменты в концентрации 0,1% воздействие ферментов проводят в течение 1 ч, затем температуру масличного сырья поднимают до 55oC, и воздействуют протеолитическими ферментами при pH 8,5, концентрацией 0,2% Затем жидкость отфильтровывают, из фильтра центрифугированием выделяют масло, в фильтрате pH доводится до 4,8, что позволяет осадить и выделить протеины.The known method (US patent N 3288407 and its analogue, German patent N 1492959), which consists in the following: oilseeds are crushed, then with the introduction of water in a ratio of 1: 5, a paste is formed, after which the peppermint is treated with pectolytic enzymes at pH 6, at a temperature of 20 o With a concentration of 2%, the paste is mixed for 1 h, then the temperature rises to 50 o C and amylolytic enzymes are introduced at a concentration of 0.1%; the enzymes are exposed for 1 h, then the temperature of the oilseed is raised to 55 o C and exposed to proteolytic f by enzymes at pH 8.5, a concentration of 0.2%. Then the liquid is filtered off, oil is separated from the filter by centrifugation, the pH in the filtrate is adjusted to 4.8, which allows precipitation and isolation of proteins.
К недостаткам способа относится:
способ практически не предусматривает выделение липидов, только механическое извлечение водой, что не может превышать 20-30% от общего содержания;
введение ферментов проводилось при простом перемешивании, что не позволяло добиться хорошего контакта между ферментами и измельченным масличным сырьем;
в качестве ферментов используется комплекс пектолитических, амилолитических, протеолитических ферментов, который не позволяет эффективно извлекать липиды масличного сырья.The disadvantages of the method include:
the method practically does not provide for the release of lipids, only mechanical extraction with water, which cannot exceed 20-30% of the total content;
the introduction of enzymes was carried out with simple stirring, which did not allow to achieve good contact between the enzymes and the crushed oil raw materials;
as enzymes, a complex of pectolytic, amylolytic, proteolytic enzymes is used, which does not allow the effective extraction of lipids of oilseeds.
Известен способ (пол. решение по заявке 4385081/30-13 "Способ извлечения масла из высокомасличного материала), выбранный в качестве прототипа. Семена масличных культур измельчают, быстро прогревают паром до температуры 80-85oC с доведением влажности до 8-14% Продолжительность влаготепловой обработки в мягких условиях 2 5 мин. Затем мезга направляется на отжим при 2 5 МПа (5 50 кг/см). При этом отделяется 70 75% масла с содержанием фосфолипидов до 0,1% с пониженным содержанием окисления и красящих веществ.The known method (floor. Decision on application 4385081 / 30-13 "Method for extracting oil from high-oil material), selected as a prototype. Oilseeds are crushed, quickly heated with steam to a temperature of 80-85 o C, bringing the humidity to 8-14% The duration of heat and moisture treatment under mild conditions is 2 5 minutes, Then the pulp is sent to extraction at 2 5 MPa (5 50 kg / cm), while 70 75% of the oil is separated with a phospholipid content of up to 0.1% with a reduced content of oxidation and coloring substances.
Жмых (масличностью 24 26% влажностью 14 18%) охлаждается до 45oC, смешивается с водой в соотношении 1:1 на сухое вещество и смесью ферментов в количестве 1% от массы сухого вещества с применением механоактивации.Oilcake (oil content 24 26% humidity 14 18%) is cooled to 45 o C, mixed with water in a ratio of 1: 1 on dry matter and a mixture of enzymes in an amount of 1% by weight of dry matter using mechanical activation.
Смесь ферментов на буферном растворе вводится при pH среды 5,5. A mixture of enzymes in a buffer solution is introduced at a pH of 5.5.
После процесса механоактивациии образуется пульпа, которая выдерживается 2,5 4,0 ч при перемешивании при температуре 50 55oC, а затем при температуре 85 90oC -1 ч.After the process of mechanical activation, a pulp is formed, which is aged 2.5 4.0 hours with stirring at a temperature of 50 55 o C, and then at a temperature of 85 90 o C -1 h
Водный раствор отделяется от твердой фазы фильтрацией. Твердая фаза высушивается в направленном кипящем слое до влажности 8% и экстрагируется гексаном. Фильтрат доводится до pH 4,5 4,0 пищевой кислотой, белковые вещества выпадают, их отделяют и сушат. The aqueous solution is separated from the solid phase by filtration. The solid phase is dried in a directed fluidized bed to a moisture content of 8% and is extracted with hexane. The filtrate is adjusted to pH 4.5 4.0 with food acid, protein substances precipitate, they are separated and dried.
К недостаткам способа относится следующее
высокие энергетические затраты на высушивание жмыха после ферментации перед экстракцией гексаном;
все масло, проэкстрагированное гексаном, не является пищевым, как и все масла, проэкстрагированные углеводородными растворителями, а используются для промпереработки;
использование для выделения жмыха фильтрации, так как при этом влажность жмыха достаточно высокая, что увеличивает энергозатраты и усложняет последующее отделение липидов;
использование в качестве ферментного препарата большого набора ферментов, имеющих разные оптимальные условия воздействия, поэтому ферментацию приходится вести длительно, в два приема, при этом сложно создать оптимальные условия для воздействия каждого фермента из исследуемого комплекса;
высокая температура 80-85oC процесса влаготепловой обработки приводит к частичной денатурации составляющих клеток и снижает воздействие ферментов.The disadvantages of the method include the following
high energy costs for drying the cake after fermentation before extraction with hexane;
all oil extracted with hexane is not edible, like all oils extracted with hydrocarbon solvents, but are used for industrial processing;
the use of filter cake to isolate, since the humidity of the cake is high enough, which increases energy consumption and complicates the subsequent separation of lipids;
using as a enzyme preparation a large set of enzymes having different optimal exposure conditions, therefore, fermentation has to be carried out for a long time, in two doses, while it is difficult to create optimal conditions for the exposure of each enzyme from the studied complex;
the high temperature of 80-85 o C process of moisture-heat treatment leads to partial denaturation of the constituent cells and reduces the effects of enzymes.
Целью настоящего изобретения является улучшение качества масла и снижение энергозатрат при его получении. Для достижения поставленной цели в способе извлечения масла из высокомасличного материала путем измельчения, влаготепловой обработки в течение 2 5 мин при влажности 8-14% отжима масла, обработки жмыха фермантами при pH 5,0 5,5 в количестве 1-3% от массы жмыха с последующей механоактивацией многократным пропусканием через узкий зазор переменного сечения между контактирующими поверхностями, выдержку, разделение фаз и экстракцию, влаготепловую обработку проводят при 50 60oC, ферментацию осуществляют в течение от 1 до 3ч. Фазы разделяют центрифугированием с последующей экстракцией твердой фазы водой, а в качестве ферментов используют ферментные препараты с целлюлозной и протеазной активностью из расчета 2 5 ед. и 0,1 0,5 ед. на 1 г сырья соответственно. Для достижения поставленной цели вместо процесса экстракции масла гексаном используют извлечение масла водным раствором фермента в буфере с определением pH 5,0 5,5. Отказ от гексана углеводородного нефтяного растворителя - позволяет улучшить качество масла, все масло можно выпускать пищевым, не происходит нежелательных процессов окисления и образования меланоидиновых соединений при отгонке растворителя из масла, меньше в масло увлекается сопутствующих веществ. Поиски новых видов растворителей и приемов извлечения липидов взамен действующих в современной технологии практически в течение последних десятилетий является объектом многих исследований (Л. Джонсон Сравнение растворителей для экстракции масла).The aim of the present invention is to improve the quality of the oil and reduce energy consumption when it is received. To achieve the goal in a method of extracting oil from a high-oil material by grinding, moisture and heat treatment for 2 5 minutes at a moisture content of 8-14% of the oil extraction, processing of cake by farmers at pH 5.0 5.5 in the amount of 1-3% by weight of the cake followed by mechanical activation by repeated passage through a narrow gap of variable cross-section between the contacting surfaces, exposure, phase separation and extraction, heat and moisture treatment is carried out at 50-60 o C, fermentation is carried out for 1 to 3 hours. The phases are separated by centrifugation followed by extraction of the solid phase with water, and enzyme preparations with cellulose and protease activity are used as enzymes at the rate of 2.5 units. and 0.1 to 0.5 units. per 1 g of raw materials, respectively. To achieve this goal, instead of the process of extracting oil with hexane, oil extraction with an aqueous solution of the enzyme in a buffer with a determination of pH 5.0 5.5 is used. The rejection of hexane hydrocarbon oil solvent - allows you to improve the quality of the oil, all the oil can be produced edible, there are no undesirable oxidation processes and the formation of melanoidin compounds during distillation of the solvent from the oil, less related substances are involved in the oil. The search for new types of solvents and methods for extracting lipids instead of operating in modern technology over the past decades has been the subject of many studies (L. Johnson Comparison of solvents for oil extraction).
Замена гексана водным раствором ферментов и водой позволяет получать пищевое масло высокого качества, отказаться от дорогостоящего растворителя, сэкономить энергетические ресурсы, так как по условиям прототипа перед экстракцией гексаном проводят фильтрацию осадка и последующее высушивание, полученное экстракцией гексаном, не- пищевое. Replacing hexane with an aqueous solution of enzymes and water makes it possible to obtain high-quality edible oil, refuse an expensive solvent, and save energy resources, since, according to the prototype conditions, the precipitate is filtered before hexane extraction and non-edible subsequent drying obtained by hexane extraction.
Замена фильтрации центрифугированием позволит не только уменьшить влажность осадка, но и дополнительно извлечь масло за счет приложения центробежных сил, а также одновременно отделить липиды от водного раствора. Replacing the filtration by centrifugation will not only reduce the moisture content of the sediment, but also additionally extract the oil due to the application of centrifugal forces, and at the same time separate the lipids from the aqueous solution.
Использование операции центрифугиирования для разделения фаз является существенным признаком, так как только при такой операции происходит не только разделение фаз, но и увеличение липидов после разрушения клеточных стенок, что приводит к снижению масличности остатка. При ином разделении фаз( деконтации, фильтрации и т.п.) масличность твердого остатка всегда выше на 5- 7%
Замена н-гексана водным раствором ферментов и водой приводит к экономии энергозатрат, так как исключается операция подсушки жмыха горячим воздухом в кипящем слое. Влажность жмыха достигает 35 40% для высушивания его до обычной влажности 7 8% для экстракции гексаном требуется 100 кВт на 1 т жмыха, энергия расходуется на подогрев воздуха и на создание кипящего слоя. При экстракциии жмыха водным раствором жмых после ферментации поступает на центриифугированиие для отделения масла и водного слоя. Однако использование гидрофильного растворителя (воды) вместо гидрофобного (гексана) для достижения высокого выхода масла предъявляет более высокие требования к разрушению клеточных составляющих, более эффективному воздействию ферментной смеси. Ферменты более эффективно воздействуют на масличные семена, если материал не подвергался денатурации и сохранил нативное состояние клеточных составляющих. Поэтому проведение влаготепловой обработки перед отжимом масла при температурах 50 60oC создает условия для оптимальной работы ферментов и в то же время достаточно эффективна для подготовки масличных семян к измельчению масла "мягким" отжимом (табл. 1).The use of centrifugation for phase separation is an essential feature, since only with such an operation there is not only phase separation, but also an increase in lipids after destruction of the cell walls, which leads to a decrease in the oil content of the residue. With a different phase separation (decontamination, filtration, etc.), the oil content of the solid residue is always higher by 5-7%
Replacing n-hexane with an aqueous solution of enzymes and water leads to energy savings, since the operation of drying the cake with hot air in a fluidized bed is excluded. The moisture content of the oil cake reaches 35–40% for drying it to a normal moisture content of 7–8%. For extraction with hexane, 100 kW per 1 ton of oil cake is required; energy is spent on heating the air and creating a fluidized bed. During extraction and the meal with an aqueous solution, the meal after fermentation is fed to centrifugation to separate the oil and the aqueous layer. However, the use of a hydrophilic solvent (water) instead of hydrophobic (hexane) to achieve a high oil yield makes higher demands on the destruction of cellular components, more effective exposure to the enzyme mixture. Enzymes act more effectively on oilseeds if the material has not undergone denaturation and retained the native state of the cellular components. Therefore, carrying out moisture-thermal treatment before squeezing the oil at temperatures of 50-60 o C creates the conditions for the optimal operation of enzymes and at the same time is sufficiently effective for preparing oilseeds for oil grinding by "soft" extraction (table. 1).
Учитывая, что в предлагаемом способе заменяется традиционный растворитель на водный, доминирующее значение играет комплекс вводимых ферментов. При использовании ферментов, предлагаемых в прототипе, выход масла был недостаточно высок, и только замена на новую ферментативную смесь с использованием механоактивации позволила приблизиться к выходу масла, получаемого по прототипу с использованием гидрофобного растворителя (табл. 2). Given that in the proposed method, the traditional solvent is replaced with an aqueous one, the complex of introduced enzymes plays the dominant role. When using the enzymes proposed in the prototype, the oil yield was not high enough, and only replacing it with a new enzymatic mixture using mechanical activation allowed us to approach the yield of the oil obtained by the prototype using a hydrophobic solvent (table. 2).
В качестве ферментов предлагается смесь ферментных препаратов с целлюлозной и протеазной активностью из расчета 2 5 ед. и 0,1 0,5 ед. на 1 г сырья соответственно. Действие предлагаемых ферментов направлено на разрушение оболочки клеток, а также мембран липидных гранул. As enzymes, a mixture of enzyme preparations with cellulose and protease activity at the rate of 2 to 5 units is proposed. and 0.1 to 0.5 units. per 1 g of raw materials, respectively. The action of the proposed enzymes is aimed at the destruction of the cell membrane, as well as the membranes of lipid granules.
Соотношение целлобиазы и протеазы в смеси не имеет существенного значения, так как воздействие ферментов определяется их активностью. Активность каждого из этих ферментов определяется по своему субстрату и является величиной относительной, поэтому упоминание о соотношении активностей разных ферментов в данном случае нецелесообразно. The ratio of cellobiase and protease in the mixture is not significant, since the effect of enzymes is determined by their activity. The activity of each of these enzymes is determined by its substrate and is a relative value, therefore, mentioning the ratio of the activities of different enzymes in this case is impractical.
Без использования механоактивации не удается достичь такого выхода масла при экстракции водой, который был бы сопоставим с выходом масла по прототипу. Только совмещение двух приемов (механоактивациии и предлагаемой ферментной смеси) позволяет достичь положительного результата (табл. 2). Without the use of mechanical activation, it is not possible to achieve such an oil yield during extraction with water, which would be comparable to the oil yield of the prototype. Only the combination of two methods (mechanical activation and the proposed enzyme mixture) allows to achieve a positive result (table. 2).
При этом происходит повышение качества масла при извлечении водой (табл. 2), все масла относятся к пищевым, значительно экономятся энергоресурсы на нефтяном растворителе, его отгонки из масла и шрота, а также высушиванием жмыха после ферментации в кипящем слое. Повторные экстракции жмыха водой необходимы для того, чтобы выход масло по предлагаемому способу приближался к прототипу. At the same time, there is an increase in the quality of the oil when extracted with water (Table 2), all oils are edible, energy is saved on the oil solvent, its distillation from oil and meal, as well as drying of the cake after fermentation in a fluidized bed. Repeated extraction of oilcake with water is necessary so that the oil yield by the proposed method is close to the prototype.
Условия обработки жмыха ферментативной смесью в количестве 1 3% от веса жмыха при температуре 50 55oC сохраняются как в прототипе.The processing conditions of the cake of the enzymatic mixture in an amount of 1 to 3% by weight of the cake at a temperature of 50 55 o C are maintained as in the prototype.
Способ осуществляется следующим образом: семена масличных культур измельчают, быстро нагревают паром до 50 60oC с доведением влажности до 14 16% продолжительность влаготепловой обработки 2 5 мин. Затем мезгу направляют на отжим при 2 5 МПа, при этом отделяется 65 70% масла высокого качества, не требующего гидратации (содержание фосфатидов до 0,1%) и с повышенным содержанием продуктов окисления и красящих веществ.The method is as follows: oilseeds are crushed, quickly heated with steam to 50 60 o C with a moisture content of 14 16%, the duration of the thermal treatment of 2 5 minutes Then the pulp is sent to extraction at 2 5 MPa, while 65 70% of high-quality oil is separated which does not require hydration (phosphatide content up to 0.1%) and with a high content of oxidation products and dyes.
Жмых масличностью 25 27% влажностью 5 20% с температурой 45oC обрабатывают водным раствором ферментов в количестве 1 3% от массы жмыха с применением механоактивации, выдерживают 1 -3 ч при 50 55oC, масляную фазу отделяют от жмыха центрифугированием с последующей обработкой жмыха водой при 50oC. Обработку жмыха ферментом повторяют. При этом используют фермнетные препараты с целлюлозной и протеазной активностью 2 -5 ед. и 0,1 - 0,5 ед. на 1 г сырья соответственно.Oilcake with oil content 25 27% humidity 5 20% with a temperature of 45 o C is treated with an aqueous solution of enzymes in an amount of 1 3% by weight of the cake using mechanical activation, incubated for 1-3 hours at 50 55 o C, the oil phase is separated from the cake by centrifugation, followed by treatment oilcake with water at 50 o C. Processing of oilcake with an enzyme is repeated. At the same time, they use fermnet preparations with cellulose and protease activity of 2-5 units. and 0.1 - 0.5 units. per 1 g of raw materials, respectively.
Все масло, полученное предлагаемым способом, является пищевым. All oil obtained by the proposed method is edible.
Пример 1. Семена подсолнечника измельчают, нагревают паром до 60oC с доведением влажности до 14% выдерживают 2 мин, затем отжимают масло при давлении 5 МПа. Жмых обрабатывают при температуре 45oC водным раствором ферментов в количестве 3% от массы сухого вещества жмыха с применением механоактивации.Example 1. Sunflower seeds are crushed, heated with steam to 60 o C with a moisture content of 14%, incubated for 2 minutes, then oil is squeezed out at a pressure of 5 MPa. The meal is treated at a temperature of 45 o C with an aqueous solution of enzymes in an amount of 3% by weight of dry matter of the meal using mechanical activation.
В качестве ферментных препаратов используют смесь ферментов с целлюлозной и протеазной активностью 5,0 ед. и 0,5 ед. на 1 г сырья соответственно. Ферментацию проводят 3 ч при 50oC. Масляную фазу от водной и жмыха отделяют центрифугированием. Затем жмых экстрагируют горячей водой с температурой 45oC с отделением масляной фазы центрифугированием. Обработку жмыха ферментами повторяют, при выходе масла 97,2% все масло получено пищевым с содержанием кислотного числа 2,20 мг KOH, продуктов окисления 233/273 - 0,24/0,06. При экономии энергозатрат не менее 100 кВт на 1 т продукции.As enzyme preparations, a mixture of enzymes with cellulose and protease activity of 5.0 units is used. and 0.5 units per 1 g of raw materials, respectively. Fermentation is carried out for 3 hours at 50 ° C. The oil phase is separated from the aqueous and oil cake by centrifugation. Then the cake is extracted with hot water at a temperature of 45 o C with separation of the oil phase by centrifugation. The processing of oilcake by enzymes is repeated, when the oil yield is 97.2%, all the oil is obtained edible with an acid number of 2.20 mg KOH, oxidation products 233/273 - 0.24 / 0.06. With energy savings of at least 100 kW per 1 ton of products.
Пример 2. Аналогичен первому, отличающийся тем, что температура влаготепловой обработки 50oC. При выходе масла 97,5% все масло получено пищевым с содержанием кислотного числа 2,05 мг KOH, продуктов окисления 233/273 0,23/0,06. Экономия энергозатрат та же.Example 2. Similar to the first, characterized in that the temperature of the moisture-heat treatment is 50 o C. When the oil is 97.5%, all the oil obtained is edible with an acid number of 2.05 mg KOH, oxidation products 233/273 0.23 / 0.06 . The energy savings are the same.
Пример 3. Аналогичен первому, отличающийся температурой влаготепловой обработки 40oC. При этом резко снижается выход масла при прессовании и этим осложняется процесс ферментации. При получении качество масла аналогично примеру 1, выход масла снижается до 93,4%
Пример 4. Аналогичен первому, но температура влаготепловой обработки 60oC. При этом происходит частично денатурация составляющих клетки и ухудшается воздействие ферментов при качестве масла аналогично примеру 1, выход масла снижается до 91,5%
Пример 5. Аналогичен первому, но время ферментации 1 ч. Качество масла и сокращение расхода электроэнергии такое же, как и в примере 1, выход масла составил 97,05%
Пример 6. Аналогичен примеру 1, отличающийся временем ферментации 0,5 ч. Качество масла то же, но при этом снижается выход масла до 95,3%
Пример 7. Аналогичен примеру 1, отличающийся временем ферментации 4 ч, при этом выход масла остается такой же, как и в примере 1,а именно 97,55% при сохранении высокого качества масла.Example 3. Similar to the first, characterized by a temperature of
Example 4. Similar to the first, but the temperature of the thermal treatment is 60 o C. In this case, partial denaturation of the constituent cells occurs and the effect of enzymes worsens when the oil quality is similar to example 1, the oil yield is reduced to 91.5%
Example 5. Similar to the first, but the fermentation time is 1 hour. The quality of the oil and the reduction in energy consumption are the same as in example 1, the oil yield was 97.05%
Example 6. Similar to example 1, characterized by a fermentation time of 0.5 hours. The oil quality is the same, but the oil yield is reduced to 95.3%
Example 7. Similar to example 1, characterized by a fermentation time of 4 hours, while the oil yield remains the same as in example 1, namely 97.55% while maintaining high oil quality.
Пример 8. Аналогичен примеру 1, но в качестве ферментов используют смесь ферментативных препаратов с целлюлозной активностью 2 ед. и протеазной активностью 0,1 ед. на 1 г сырья соответственно. При выходе масла 97,15% качество масла такое же, как и в примере 1, энергозатраты сокращаются на ту же величину. Example 8. Similar to example 1, but as enzymes use a mixture of enzymatic preparations with cellulose activity of 2 units and protease activity of 0.1 units per 1 g of raw materials, respectively. When the oil yield of 97.15%, the oil quality is the same as in example 1, energy consumption is reduced by the same amount.
Пример 9. Аналогичен примеру 1, отличающийся тем, что не используется механоактивация. При этом качество масла то же, энергозатраты те же, выход масла снижается до 95,1%
Пример 10. Аналогичен примеру 1, отличающийся тем, что в качестве ферментной смеси использовали предложенную по прототиипу. Выход масла низкий (96,3% ) при увеличении кислотного числа масла до 2,37 мг KOH и продуктов окисления 233/273 0,48/0,07.Example 9. Similar to example 1, characterized in that it does not use mechanical activation. The oil quality is the same, the energy costs are the same, the oil yield is reduced to 95.1%
Example 10. Similar to example 1, characterized in that as the enzyme mixture used proposed on prototypus. The oil yield is low (96.3%) with an increase in the acid number of the oil to 2.37 mg KOH and oxidation products 233/273 0.48 / 0.07.
Пример 11. Аналогичен примеру 1, но в качестве ферментов используют смесь ферментных препаратов с целлюлазной актиивностью 1 ед. протеазной 0,05 ед. на 1 г сырья соответственно. Выход масла снижается до 95,2% при том же качестве масла. Example 11. Similar to example 1, but as enzymes use a mixture of enzyme preparations with cellulase activity of 1 unit protease 0.05 u per 1 g of raw materials, respectively. The oil yield is reduced to 95.2% with the same oil quality.
Пример 12. Аналогичен примеру 1, но в качестве ферментов используют смесь ферментных препаратов с целлюлазной активностью 6 ед. протеазной 0,6 ед. на 1 г сырья соответственно. Выход масла практически не увеличивается (97,61%) качество масла на уровне примера 1. Example 12. Similar to example 1, but as enzymes use a mixture of enzyme preparations with cellulase activity of 6 units. protease 0.6 units per 1 g of raw materials, respectively. The oil yield practically does not increase (97.61%) the quality of the oil at the level of example 1.
Пример 13. Аналогичен первому, но температура влаготепловой обработки 70oC. При этом происходит частичная денатурация белковых составляющих клеток и ухудшается воздействие ферментов при том же количестве масла, как в примере 1. выход масла снижается до 91,5%
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа определяется совокупностью признаков, позволяющих извлекать растительное масло с использованием определенного состава ферментов, действующих на частично обезжиренный материал и приведенных во взаимодействие при высокой степени контакта фаз механоактивацией. Предлагаемый способ позволяет извлечь 70 - 80% масла высокого качества благодаря предварительному съему в мягких условиях. В таком масле содержится меньше продуктов окисления по сравнению с обычными методами, оно не требует гидратации. Масло, полученное экстракцией ферментным раствором, получается все пищевое, высокого качества. Не требует энергозатрат на промежуточные операции по высушиванию материала, избегаются сложные технологические операции, энергоемкие по подготовке материала к экстракциижExample 13. Similar to the first, but the temperature of the thermal treatment 70 o C. In this case, partial denaturation of the protein constituent cells occurs and the effect of enzymes worsens with the same amount of oil as in example 1. The oil yield is reduced to 91.5%
The technical and economic efficiency of the proposed method is determined by a combination of features that allow to extract vegetable oil using a certain composition of enzymes acting on partially defatted material and brought into interaction with a high degree of phase contact by mechanical activation. The proposed method allows to extract 70 - 80% of high quality oil due to preliminary removal under mild conditions. This oil contains less oxidation products than conventional methods, it does not require hydration. The oil obtained by extraction with an enzymatic solution is obtained all edible, high quality. It does not require energy for intermediate operations to dry the material, complex technological operations that are energy-intensive in preparing the material for extraction are avoided
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5003846 RU2094451C1 (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5003846 RU2094451C1 (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2094451C1 true RU2094451C1 (en) | 1997-10-27 |
Family
ID=21586037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5003846 RU2094451C1 (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2094451C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002000731A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Novozymes A/S | An improved process for providing a starch product, treating milled or grinded crop kernels with an aqueous solution with an acidiic protease activity |
| WO2019245398A1 (en) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" | Use of a polysaccharide microgel reagent in vegetable oil production |
-
1991
- 1991-10-02 RU SU5003846 patent/RU2094451C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Европейский патент N 0113165, кл. C 11 B 1/00, 1989. Патент Великобритании N 1402769, кл. C 11 B 1/00, 1988. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002000731A1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | Novozymes A/S | An improved process for providing a starch product, treating milled or grinded crop kernels with an aqueous solution with an acidiic protease activity |
| WO2019245398A1 (en) | 2018-06-21 | 2019-12-26 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" | Use of a polysaccharide microgel reagent in vegetable oil production |
| EA036598B1 (en) * | 2018-06-21 | 2020-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" | Polysaccharide microgel application during vegetable oil production from soft tissues of fruits of plants or germs of cereal crops, polysaccharide microgel based reagents and vegetable oil production method from soft tissues of fruits of plants or germs of cereal crops using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rosenthal et al. | Aqueous and enzymatic processes for edible oil extraction | |
| Dominguez et al. | Enzymatic pretreatment to enhance oil extraction from fruits and oilseeds: a review | |
| EP1437944B1 (en) | Process for the fractionation of oilseed press cakes and meals | |
| US4083836A (en) | Production of rapeseed protein concentrate for human consumption | |
| US5928696A (en) | Process for extracting native products which are not water-soluble from native substance mixtures by centrifugal force | |
| US4904483A (en) | Method for production of an upgraded coconut product | |
| US2651647A (en) | Process of dehydration of fatty materials | |
| AU2002339797A1 (en) | Process for the fractionation of oilseed press cakes and meals | |
| CN1952094A (en) | Process for extracting sunflower seed oil and recovering protein by aqueous enzymatic method | |
| AU2007341696B2 (en) | Improved method for recovering oil from plant seeds | |
| DE2032490A1 (en) | Process for the fractionation of oleaginous seeds | |
| WO2001060180A1 (en) | Enzymatic processing of rice bran to produce edible products | |
| CA2307600A1 (en) | Compositions containing useful substances derived from fishes and shellfishes, and process for yielding the useful substances | |
| AU4394600A (en) | Method for treating and processing lupine seeds containing alkaloid, oil and protein | |
| AU696577B2 (en) | Process for the preparation of protein-rich product from brewer's spent grain | |
| CN1179658C (en) | Peanut protein and fat enzyme extracting process | |
| RU2078797C1 (en) | Method for extraction of oil and protein product of high-oil vegetable material | |
| RU2094451C1 (en) | Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material | |
| WO2001060181A1 (en) | Enzymatic processing of coconut meat to produce edible products | |
| CN105001970A (en) | Aqueous enzymatic method for extracting organic rice bran oil | |
| RU94037735A (en) | METHOD OF EXTRACTING OIL AND PROTEIN PRODUCT FROM HIGH-OIL VEGETABLE MATERIAL | |
| Kalia et al. | Using enzymes for oil recovery from edible seeds | |
| RU2092530C1 (en) | Method for extraction of oil of high-oil vegetable raw material | |
| GB2094334A (en) | Extracting oil, protein and flour from fresh coconut meat | |
| WO2001060182A1 (en) | Enzymatic processing of biomass to produce edible products |