RU2303629C2 - Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material - Google Patents
Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303629C2 RU2303629C2 RU2005119589/13A RU2005119589A RU2303629C2 RU 2303629 C2 RU2303629 C2 RU 2303629C2 RU 2005119589/13 A RU2005119589/13 A RU 2005119589/13A RU 2005119589 A RU2005119589 A RU 2005119589A RU 2303629 C2 RU2303629 C2 RU 2303629C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- enzyme
- temperature
- raw material
- water
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение может быть использовано в масложировой промышленности для извлечения масла из маслосодержащего сырья.The invention can be used in the oil industry for oil extraction from oil-containing raw materials.
Известны способы получения жиров экстракцией ферментативным раствором - посредством ферментативного гидролиза.Known methods for producing fat by extraction with an enzymatic solution - through enzymatic hydrolysis.
Сущность способа по пат. РФ 2094451 (6 C11B 1/00, Способ получения масла из высокомасличного растительного материала / Ключкин В.В., Кислухина О.В., Павлова Н.М., Надыкта В.Д. и др.; патентовладелец Северо-Кавказский филиал Всесоюзного НИИ жиров НПО «Масложирпром». - 5003846/13; заявл. 02.10.96; опубл. 27.10.97), состоит в следующем: масличный материал после измельчения подвергают влаготепловой обработке при влажности 8-14% и температуре 50-60°С с доведением влажности до 14-16% в течение 2-5 мин. Полученный жмых охлаждают и подвергают механоактивации в присутствии водного раствора ферментов в количестве 1-3% от массы жмыха при рН 5.0-5.5, полученную пульпу подвергают экспозиции в течение 3 ч при 50-55°С. Масляную фазу отделяют от жмыха центрифугированием с последующей экстракцией твердой фазы водой. Процесс ферментации, разделения фаз и экстракции повторяют. В качестве ферментной смеси используют ферментные препараты с целлюлозной активностью из расчета 2-5 ед. и протеазной активностью 0.1-0.5 ед. на 1 г сырья для разрушения оболочек клеток, а также мембран липидных гранул. Все масло, полученное предлагаемым способом, является пищевым. Из сырья извлекается 70-80% масла высокого качества, в котором содержится мало продуктов окисления, оно не требует гидратации.The essence of the method according to US Pat. RF 2094451 (6 C11B 1/00, Method for producing oil from high oil plant material) / Klyuchkin V.V., Kislukhina O.V., Pavlova N.M., Nadykta V.D. et al .; Patent holder of the North Caucasian branch of the All-Union Scientific Research Institute of Fats NPO Maslogirprom. - 5003846/13; application form 02.10.96; publ. 10.27.97), consists of the following: oilseed material is subjected to moisture treatment after milling at a moisture content of 8-14% and a temperature of 50-60 ° C bringing humidity to 14-16% for 2-5 minutes. The resulting cake is cooled and subjected to mechanical activation in the presence of an aqueous solution of enzymes in an amount of 1-3% by weight of the cake at pH 5.0-5.5, the resulting pulp is exposed for 3 hours at 50-55 ° C. The oil phase is separated from the cake by centrifugation, followed by extraction of the solid phase with water. The process of fermentation, phase separation and extraction is repeated. As the enzyme mixture, enzyme preparations with cellulose activity are used at the rate of 2-5 units. and protease activity of 0.1-0.5 units. per 1 g of raw material for the destruction of cell membranes, as well as membranes of lipid granules. All oil obtained by the proposed method is edible. 70-80% of high quality oil is extracted from raw materials, which contains few oxidation products, it does not require hydration.
Известен способ, выбранный нами в качестве прототипа, по пат. РФ 2092529 (6 C11B 1/00, Способ получения масла из зародышей зерновых культур / Ключкин В.В., Кислухина О.В., Павлова Н.М., Надыкта В.Д. и др.; патентовладелец Северо-Кавказский филиал Всесоюзного НИИ жиров НПО «Масложирпром». - 5004099/13; заявл. 02.10.91; опубл. 10.10.1997), который включает измельчение маслосодержащего сырья, суспендирование его в водной среде, тепловую обработку ее в две стадии. На первой проводят прогревание до 30-40°С, вводят ферментный препарат с амилолитической активностью из расчета 1-5 ед. на 1 г сырья, затем повышают температуру смеси до 88-92°С, охлаждают до 40-50°С, а на второй обрабатывают смесью ферментных препаратов с амилолитической, протеолитической и целлюлазной активностью соответственно активностью 0.5-2.0 ед., 0.1-0.5 ед. и 1.0-5.0 ед. на 1 г сырья в течение 1-2 ч при 45-50°С, затем вся масса обрабатывается хлоридом кальция (3.5% от массы сырья) при рН 7.2-7.8, затем нагревается до 80-85°С, охлаждается до 20°С, твердая фаза оседает, ее отделяют центрифугированием и затем экстрагируют масло из твердой фазы при температуре 70-75°С этиловым спиртом. Протеазы способствуют разрушению масляных гранул и наиболее полному высвобождению масла. Гидролиз крахмала, разрушение клеточных составляющих и высвобождение липидов путем воздействия ферментных препаратов по указанному способу позволяет получить достаточно хороший выход масла (увеличение выхода на 4.2-4.7%) из зародышей зерновых культур, при этом одновременно увеличивается выход такого ценного компонента масла как токоферол.The known method, we have chosen as a prototype, according to US Pat. RF 2092529 (6 C11B 1/00, Method for the production of oil from grain embryos / Klyuchkin V.V., Kislukhina O.V., Pavlova N.M., Nadykta V.D. et al .; Patent holder of the North Caucasian branch of the All-Union Fat Research Institute of NPO Maslogirprom. - 5004099/13; application. 02.10.91; publ. 10.10.1997), which includes grinding oil-containing raw materials, suspending it in an aqueous medium, its heat treatment in two stages. At the first, warming up to 30-40 ° C is carried out, an enzyme preparation with amylolytic activity is administered at the rate of 1-5 units. per 1 g of raw material, then the temperature of the mixture is increased to 88-92 ° C, cooled to 40-50 ° C, and the second is treated with a mixture of enzyme preparations with amylolytic, proteolytic and cellulase activity, respectively, 0.5-2.0 units, 0.1-0.5 units . and 1.0-5.0 units. per 1 g of raw material for 1-2 hours at 45-50 ° C, then the whole mass is treated with calcium chloride (3.5% by weight of the raw material) at pH 7.2-7.8, then heated to 80-85 ° C, cooled to 20 ° C , the solid phase settles, it is separated by centrifugation and then the oil is extracted from the solid phase at a temperature of 70-75 ° C with ethyl alcohol. Proteases contribute to the destruction of oil granules and the most complete release of oil. Hydrolysis of starch, the destruction of cellular components and the release of lipids by the action of enzyme preparations according to the indicated method allows obtaining a rather good oil yield (increase in yield by 4.2--4.7%) from cereal embryos, while simultaneously increasing the yield of such a valuable oil component as tocopherol.
К недостаткам приведенных выше способов относится то, в качестве ферментной системы применяется смесь ферментов с различными активностями: амилолитической, протеазной, целлюлазной, при этом действие каждого из них направлено на определенное воздействие: на разрушение оболочек клеток или мембран липидных гранул на определенном технологическом цикле, что усложняет и удорожает технологию.The disadvantages of the above methods include the fact that a mixture of enzymes with various activities: amylolytic, protease, cellulase, is used as an enzyme system, and the action of each of them is aimed at a specific effect: on the destruction of the cell walls or membranes of lipid granules on a certain technological cycle, which complicates and increases the cost of technology.
Целью настоящего способа является увеличение выхода высококачественного масла (с низким кислотным числом) и максимального сохранения всех полезных компонентов сырья.The purpose of this method is to increase the yield of high-quality oil (with a low acid number) and to maximize the preservation of all useful components of the raw material.
Предлагаемый способ извлечения масла посредством ферментативного гидролиза растительного маслосодержащего сырья заключается в том, что семена маслосодержащей растительной культуры предварительно готовят к обработке - подвергают сушке до влажности 6% и обрушиванию, разделению рушанки, измельчению ядра семян (получению мятки) и влаготепловой обработке с нагреванием до 105°С.The proposed method for extracting oil by enzymatic hydrolysis of vegetable oil-containing raw materials is that the seeds of an oil-containing vegetable culture are pre-prepared for processing - they are dried to a moisture content of 6% and crumble, split the russula, crush the seed kernel (to obtain a mint) and heat and heat treatment with heating to 105 ° C.
Подготовленное маслосодержащее сырье-мезгу охлаждают до 50°С, смешивают с водой в соотношении вода: мезга 4:1 и к смеси добавляют комплексный протеолитический фермент, не обладающий липолитической активностью, в количестве 1% к массе маслосодержащего сырья.The prepared oil-containing raw material-pulp is cooled to 50 ° C, mixed with water in a ratio of water: pulp 4: 1, and a complex proteolytic enzyme without lipolytic activity is added to the mixture in an amount of 1% by weight of the oil-containing raw material.
В качестве протеолитического фермента используют ферментный препарат из гепатопанкреаса краба - гепатопанкреатин, в целом обладающий комплексной протеолитической, амилазной, хитиназной активностью и обеспечивающий максимальное выделение из сырья масла. Гепатопанкреатин - порошкообразный природный ферментный препарат, который получают путем удаления жира и влаги (например, ацетоном и н-бутанолом). В гепатопанкреатине установлено отсутствие липолитической активности, поэтому после ферментативной обработки должно сохраняться качество масла, в частности, низкое кислотное число.As a proteolytic enzyme, an enzyme preparation from crab hepatopancreas is used — hepatopancreatin, which generally has complex proteolytic, amylase, chitinase activity and ensures maximum isolation of oil from raw materials. Hepatopancreatin is a powdered, natural enzyme preparation that is obtained by removing fat and moisture (e.g., acetone and n-butanol). In hepatopancreatinin, a lack of lipolytic activity was established, therefore, after the enzymatic treatment, the quality of the oil, in particular, the low acid number, should be preserved.
Ферментативный гидролиз проводят в течение 5 часов при постоянном перемешивании и температуре 50°С.Enzymatic hydrolysis is carried out for 5 hours with constant stirring and a temperature of 50 ° C.
Длительность процесса ферментативной обработки сырья в присутствии воды оптимальна и не снижает качества получаемого масла, сохраняются нативные компоненты сырья. В результате гидролитической обработки мезги из нее эффективно выделяется масло.The duration of the process of enzymatic processing of raw materials in the presence of water is optimal and does not reduce the quality of the resulting oil, the native components of the raw material are preserved. As a result of hydrolytic treatment of the pulp, oil is effectively released from it.
Отсутствие в ферментном препарате липолитической активности позволяет получить качественное пищевое масло с низким кислотным числом. Мягкий режим ферментативной обработки (невысокая температура, отсутствие органических растворителей) препятствует порче масла и белкового продукта. Максимально сохраняются необходимые нативные качества и пищевая ценность извлекаемых из сырья целевых продуктов.The absence of lipolytic activity in the enzyme preparation makes it possible to obtain high-quality edible oil with a low acid number. The mild enzymatic treatment (low temperature, lack of organic solvents) prevents the damage of oil and protein product. The required native qualities and nutritional value of the target products extracted from raw materials are maximally preserved.
Полученный гидролизат центрифугируют с разделением водной, масляной и гидролизованной твердой (белковой) фракции, затем проводят инактивацию фермента нагревом выделенного масла до 80°С и вторичное центрифугирование масла с целью его очистки от инактивированного фермента и получения целевого продукта.The obtained hydrolyzate is centrifuged to separate the aqueous, oil and hydrolyzed solid (protein) fractions, then the enzyme is inactivated by heating the extracted oil to 80 ° C and the oil is centrifuged again to purify it from the inactivated enzyme and obtain the target product.
Предлагаемый способ позволяет упростить технологию и техническое обеспечение процесса производства масла за счет обработки высокомасличного материала одним ферментативным препаратом природного происхождения комплексного (протеолитического, амилазного, хитиназного) действия в водной среде и последующего разделения полученной смеси на твердую протеинсодержащую, масляную и водную фракции, повысив при этом степень извлечения масла и его пищевое качество за счет отсутствия в ферментативном препарате липолитической активности.The proposed method allows to simplify the technology and technical support of the oil production process by treating high-oil material with one enzyme preparation of natural origin of complex (proteolytic, amylase, chitinase) action in an aqueous medium and subsequent separation of the resulting mixture into a solid protein-containing, oil and water fraction, while increasing the degree of oil extraction and its nutritional quality due to the lack of lipolytic activity in the enzyme preparation.
Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention
Пример 1Example 1
Семена подсолнечника подвергали сушке до влажности 6% и обрушиванию, получали мятку разделением рушанки измельчением ядра семян. Мятку подвергали влаготепловой обработке при 105°С в течение 30 мин.Sunflower seeds were dried to a moisture content of 6% and crushed, a peppermint was obtained by dividing the rushenka by grinding the seed kernel. The mint was subjected to heat and moisture treatment at 105 ° C for 30 minutes.
Полученную мезгу - 80 г охлаждали до 50°С, смешивали с водой в соотношении вода: масса мезги 4:1.The resulting pulp - 80 g was cooled to 50 ° C, mixed with water in a ratio of water: pulp mass 4: 1.
К смеси добавляли фермент гепатопанкреаса камчатского краба гепатопанкреатин - порошкообразный комплексный протеолитический фермент в количестве 1% к массе мезги - 0.8 г и при постоянном перемешивании подвергали гидролизу при температуре 50°С в течение 5 часов.Kamchatka crab hepatopancreas enzyme, hepatopancreatin, a powdery complex proteolytic enzyme in the amount of 1% of the pulp mass, 0.8 g, was added to the mixture, and it was hydrolyzed at 50 ° C for 5 hours with constant stirring.
В результате выделялось масло, съем которого проводили центрифугированием смеси с разделением водной фракции и гидролизованной твердой фракции.As a result, oil was released, the removal of which was carried out by centrifugation of the mixture with separation of the aqueous fraction and the hydrolyzed solid fraction.
Полученное масло нагревали до 80°С для инактивации фермента и проводили вторичное центрифугирование масла для полного освобождения его от инактивированного фермента.The resulting oil was heated to 80 ° C to inactivate the enzyme and secondary centrifugation of the oil was carried out to completely release it from the inactivated enzyme.
Выход извлеченного масла от его исходного содержания в семенах составил 26.6%, кислотное число - 1.9 мг КОН/г.The yield of extracted oil from its initial content in seeds was 26.6%, the acid value was 1.9 mg KOH / g.
Пример 2Example 2
Способ осуществляли также, но к смеси не добавляли ферменты (контроль), при постоянном перемешивании мезгу подвергали гидролизу при температуре 50°С в течение 5 часов.The method was also carried out, but no enzymes were added to the mixture (control), with constant stirring, the pulp was hydrolyzed at a temperature of 50 ° C for 5 hours.
В результате выделялось масло, съем которого проводили центрифугированием смеси с разделением водной фракции и гидролизованной твердой фракции.As a result, oil was released, the removal of which was carried out by centrifugation of the mixture with separation of the aqueous fraction and the hydrolyzed solid fraction.
Полученное масло нагревали до 80°С для инактивации фермента и проводили вторичное центрифугирование масла для полного освобождения его от инактивированного фермента.The resulting oil was heated to 80 ° C to inactivate the enzyme and secondary centrifugation of the oil was carried out to completely release it from the inactivated enzyme.
Выход извлеченного масла от его исходного содержания в семенах составил 5.2%, кислотное число - 1.6 мг КОН/г.The yield of extracted oil from its initial content in seeds was 5.2%, the acid value was 1.6 mg KOH / g.
Пример 3Example 3
Полученную мезгу - 80 г охлаждали до 50°С, смешивали с водой в соотношении вода: масса мезги 4:1.The resulting pulp - 80 g was cooled to 50 ° C, mixed with water in a ratio of water: pulp mass 4: 1.
К смеси добавляли фермент протосубтилин Г10Х в количестве 1% к массе мезги - 0.8 г и при постоянном перемешивании подвергали гидролизу при температуре 50°С в течение 5 часов.The protosubtilin G10X enzyme was added to the mixture in an amount of 1% to the pulp mass — 0.8 g and was subjected to hydrolysis with constant stirring at a temperature of 50 ° C for 5 hours.
В результате выделялось масло, съем которого проводили центрифугированием смеси с разделением водной фракции и гидролизованной твердой фракции.As a result, oil was released, the removal of which was carried out by centrifugation of the mixture with separation of the aqueous fraction and the hydrolyzed solid fraction.
Полученное масло нагревали до 80°С для инактивации фермента и проводили вторичное центрифугирование масла для полного освобождения его от инактивированного фермента.The resulting oil was heated to 80 ° C to inactivate the enzyme and secondary centrifugation of the oil was carried out to completely release it from the inactivated enzyme.
Выход извлеченного масла от его исходного содержания в семенах составил 18.4%, кислотное число - 3.1 мг КОН/г.The yield of extracted oil from its initial content in the seeds was 18.4%, the acid value was 3.1 mg KOH / g.
Пример 4Example 4
Полученную мезгу - 80 г охлаждали до 50°С, смешивали с водой в соотношении вода: масса мезги 4:1.The resulting pulp - 80 g was cooled to 50 ° C, mixed with water in a ratio of water: pulp mass 4: 1.
К смеси добавляли фермент панкреатин в количестве 1% к массе мезги - 0.8 г и при постоянном перемешивании подвергали гидролизу при температуре 50°С в течение 5 часов.The pancreatin enzyme was added to the mixture in an amount of 1% to the mass of the pulp - 0.8 g and, with constant stirring, was hydrolyzed at a temperature of 50 ° C for 5 hours.
В результате выделялось масло, съем которого проводили центрифугированием смеси с разделением водной фракции и гидролизованной твердой фракции.As a result, oil was released, the removal of which was carried out by centrifugation of the mixture with separation of the aqueous fraction and the hydrolyzed solid fraction.
Выделенное масло нагревали до 80°С для инактивации фермента и проводили вторичное центрифугирование масла для полного освобождения его от инактивированного фермента.The isolated oil was heated to 80 ° C to inactivate the enzyme and secondary centrifugation of the oil was carried out to completely release it from the inactivated enzyme.
Выход извлеченного масла от его исходного содержания в семенах составил 28.2%, кислотное число 23.3 мг КОН/г.The yield of extracted oil from its initial content in the seeds was 28.2%, the acid number was 23.3 mg KOH / g.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что наиболее качественный продукт с сохраненными нативными свойствами и с хорошим выходом целевого продукта - масла - получен в случае применения гепатопанкреатина как комплексного фермента для проведения ферментативного гидролиза.The results obtained indicate that the highest quality product with preserved native properties and with a good yield of the target product - oil - was obtained when hepatopancreatin was used as a complex enzyme for enzymatic hydrolysis.
В этом случае получается масло высокого качества. В таком продукте содержится значительно меньше продуктов окисления по сравнению с другими примерами, масло не требует гидратации.In this case, high quality oil is obtained. Such a product contains significantly less oxidation products compared to other examples; the oil does not require hydration.
Предлагаемый способ позволяет упростить технологию и техническое обеспечение процесса производства масла и при меньших затратах получить хороший выход высококачественного целевого продукта.The proposed method allows to simplify the technology and technical support of the oil production process and at a lower cost to obtain a good yield of high-quality target product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005119589/13A RU2303629C2 (en) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005119589/13A RU2303629C2 (en) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005119589A RU2005119589A (en) | 2006-12-27 |
RU2303629C2 true RU2303629C2 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=37759499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005119589/13A RU2303629C2 (en) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303629C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008088489A2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-24 | Danisco Us, Inc., Genencor Division | Enzyme-assisted de-emulsification of aqueous lipid extracts |
-
2005
- 2005-06-23 RU RU2005119589/13A patent/RU2303629C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008088489A2 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-24 | Danisco Us, Inc., Genencor Division | Enzyme-assisted de-emulsification of aqueous lipid extracts |
WO2008088489A3 (en) * | 2006-12-22 | 2008-10-23 | Danisco Us Inc Genencor Div | Enzyme-assisted de-emulsification of aqueous lipid extracts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005119589A (en) | 2006-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210315234A1 (en) | Method for obtaining products for the food industry and/or feed industry from insects, and solid phase obtained from insects | |
FR2518570A1 (en) | ENZYME FOR THE DECOMPOSITION OF A CARBON HYDRATE OF HIGH MOLECULAR WEIGHT, CARBON HYDRATE OBTAINED THEREBY, METHOD FOR SELECTING A MICROORGANISM PRODUCING THE SAME ENZYME AND PROCESS FOR PRODUCING SUCH AN ENZYME | |
CN105132501A (en) | Preparation method of rape pollen peptide solid extract | |
RU2303629C2 (en) | Method for extraction of oil by enzymic hydrolysis from oil-bearing raw plant material | |
US20230145337A1 (en) | Vertical plug-flow process for bio-conversion of biomass involving enzymes | |
RU2148636C1 (en) | Method of preparing yeast low-molecular extract and substance prepared by this method | |
RU2604194C1 (en) | Method of modified product production from triticale-hydrolyzed triticale flour | |
CN110938485A (en) | Production method of yellow mealworm oil | |
RU2611180C1 (en) | Method of producing fermented product from cereal crop containing dietary fibres | |
Kalia et al. | Using enzymes for oil recovery from edible seeds | |
RU2092529C1 (en) | Method for production of oil of cereal seeds | |
CN113519857A (en) | Acer truncatum peptide powder rich in nervonic acid and preparation method thereof | |
JP2018074912A (en) | Food product composition | |
RU2625497C1 (en) | Method for manufacturing food additive from wild plant of lupin | |
RU2650607C1 (en) | Method for obtaining a biologically active additive from sprouted peas | |
RU2662981C2 (en) | Method for obtaining biomodified protein product from triticale bran | |
RU2092530C1 (en) | Method for extraction of oil of high-oil vegetable raw material | |
RU2604197C1 (en) | Method of producing protein hydrolysate from grain raw material | |
RU2277794C1 (en) | Method for obtaining of structurally modified rape protein product | |
RU2815553C1 (en) | Method of producing protein isolate from rapeseed cake | |
RU2094451C1 (en) | Method of extracting oil from highly oil yielding vegetable material | |
RU2074239C1 (en) | Method of preparing vegetable oil from cereal culture embryos | |
KR101252135B1 (en) | Method for preparing chlorella having improved digestion-absorption rate | |
KR101935781B1 (en) | Extraction method of arabinoxylan from wheat germ added with enzyme | |
RU2642496C2 (en) | Method for obtaining fat from fish entrails |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161109 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170624 |