RU2323962C1 - Способ экстракции растительного сырья - Google Patents
Способ экстракции растительного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323962C1 RU2323962C1 RU2006131187/13A RU2006131187A RU2323962C1 RU 2323962 C1 RU2323962 C1 RU 2323962C1 RU 2006131187/13 A RU2006131187/13 A RU 2006131187/13A RU 2006131187 A RU2006131187 A RU 2006131187A RU 2323962 C1 RU2323962 C1 RU 2323962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- carbon dioxide
- ethyl alcohol
- pressure
- mpa
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает измельчение высушенного сырья, его экстракцию этиловым спиртом и диоксидом углерода. В качестве растительного сырья используют злаковые культуры, которые измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 0,5-2 мм, а экстракцию проводят смесью этилового спирта и диоксида углерода, при этом этиловый спирт используют в количестве 10-20 мас.%, а диоксид углерода - 80-90 мас.% от общей массы растворителя. Экстракцию проводят при давлении 16-31 МПа и температуре 31,5-32°С в течение 20-60 мин, осуществляют фракционную сепарацию целевого продукта при давлении 0,01-0,2 МПа и температуре (-8)-(+5)°С с последующей регенерацией растворителя. Изобретение позволяет получить обогащенное растительное масло, в конечном продукте которого содержится больше биологически активных веществ из исходного растительного сырья.
Description
Изобретение относится к области переработки сырья, а именно к технологии получения из злаковых культур натуральных витаминизированных растительных масел, и может найти применение в пищевой промышленности, медицине, производстве кормовых добавок и парфюмерно-косметических изделий.
Известен способ получения подсолнечного масла, при котором подсолнечный жмых экстрагируют бензином с последующей дистилляцией мисцеллы. Данный способ позволяет получить подсолнечное масло с высокой концентрацией токоферолов (см. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Под ред. Сергеева Л.Г., т.1, кн.2, Л., ВНИИЖ, 1974., с.23).
Недостатком такого способа является то, что он не обеспечивает полного перехода токоферолов в масло из жмыха, что не позволяет использовать масло как источник витамина Е, например, в лечебно-профилактических целях.
Известен способ получения натурального витаминизированного растительного масла при комплексной переработке растительного сырья, включающий экстракцию сырья диоксидом углерода при давлении 1-60 МПа и температуре 35-60°С в течение 120-300 минут с получением токоферол-каротиноидного комплекса и шрота и последующую экстракцию шрота дистиллированной водой (см. патент РФ №2070053, 1996 г.).
Недостатком данного аналога являются потери ценных биологически активных веществ в целевом продукте за счет использования заявленных параметров обработки, а также частичные потери диоксида углерода.
Наиболее близким аналогом является способ экстракции растительного сырья, включающий измельчение сырья, пропитку сырья растворителем, измельчение частиц до размера 0,1-0,2 мм, пропитку сырья осуществляют при перемешивании полярным растворителем в соотношении сырье: растворитель 8:1-40:1, затем пропитанное сырье экстрагируют неполярным растворителем - жидким диоксидом углерода.
Недостатками наиболее близкого аналога является проведение процесса при определенных технологических условиях и большая продолжительность процесса за счет использования раздельных стадий экстрагирования.
Задачей изобретения является создание способа получения обогащенного витаминами растительного масла, позволяющего перенести в конечный продукт как можно больше биологически активных веществ из исходного растительного сырья при одновременном снижении себестоимости целевого продукта.
Поставленная задача решается тем, что в способе экстракции растительного сырья, включающем измельчение высушенного сырья, экстракцию сырья этиловым спиртом и диоксидом углерода, согласно изобретению в качестве растительного сырья используют злаковые культуры, которые измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 0,5-2 мм, а экстракцию проводят смесью этилового спирта и диоксида углерода, при этом этиловый спирт используют в количестве 10-20 мас.%, а диоксид углерода - 80-90 мас.% от общей массы растворителя, экстракцию осуществляют при давлении 16-31 МПа и температуре 31,5-32°С в течение 20-60 мин, затем осуществляют фракционную сепарацию целевого продукта при давлении 0,01-0,2 МПа и температуре (-8)-(+5)°C с последующей регенерацией растворителя.
Техническим результатом изобретения является увеличение биологически активных веществ - витаминов, суммы токоферолов при совмещении технологических параметров процесса.
Предложенный способ позволяет максимально полно использовать преимущества сверхкритической селективной экстракции в смеси диоксида углерода и этилового спирта, которые затем полностью улетучиваются из целевого продукта. При указанных параметрах смесь диоксида углерода и этилового спирта имеет аномально низкую вязкость и высокий коэффициент диффузии, что приводит к увеличению скорости экстракции, степени извлечения и чистоты целевого продукта.
Переработка предложенным способом таких злаковых культур как рожь, ячмень и пшеница позволяет получить ценное растительное масло с высоким содержанием витамина Е. Сравнительно мягкий температурный режим сверхкритической экстракции в данной смеси растворителей способствует сохранению биохимического состава и физиологической активности получаемого натурального витаминизированного растительного масла. Указанный целевой продукт имеет широкий спектр применения от пищевой промышленности и медицины до парфюмерии.
В результате разработанной технологии переработки злаковых культур можно получить натуральное витаминизированное растительное масло, обладающее высокой физиологической активностью, в количестве до 10% от полной массы сырья.
Селективная экстракция целевого продукта из злаковых культур в среде смеси растворителей должна проводиться при давлении не ниже 16 МПа, поскольку в этом случае значительно снижается растворяющая способность смеси диоксида углерода и этилового спирта, соответственно уменьшаются скорость процесса и степень извлечения витаминизированного растительного масла из сырья.
Повышение давления в процессе экстракции более 31 МПа при прочих равных условиях усложняет аппаратурную и технологическую части способа, что снижает его технико-экономические параметры и себестоимость целевого продукта.
Узкий температурный диапазон экстракции определяется необходимостью селективного извлечения из злаковых культур витаминизированного растительного масла. Снижение температуры процесса ниже 31,5°С при указанном давлении приводит к нарушению критического состояния данного вида растворителя и, как следствие, к резкому увеличению коэффициента вязкости смеси диоксида углерода и этилового спирта, снижению скорости процесса и степени извлечения целевого продукта.
Повышение температуры процесса более 32°С может привести к разложению термолабильных биологически активных компонентов натурального растительного масла и к снижению его биологической ценности.
Временной режим процесса экстракции сырья при этих условиях определяется опытным путем по максимальному выходу целевого продукта и лежит в диапазоне 20-60 мин.
Характерный диапазон измельчения сырья злаковых культур с остаточной влажностью 11-13% с помощью дезинтегратора также определяется опытным путем и составляет для дробленых частиц зерен пшеницы, ржи и ячменя 0,5-2 мм. При этом уже на размерах частиц сырья 0,5 мм выход целевого продукта максимален, а при размерах частиц более 2 мм заметно снижается.
Фракционную сепарацию целевого продукта с последующей регенерацией растворителя необходимо осуществлять при давлении в сепараторе в диапазоне 0,01-0,2 МПа и температуре -8-+5°С, которые являются оптимальными на завершающей стадии процесса для эффективного отделения витаминизированного растительного масла от растворителя.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве растительного сырья используются преимущественно злаковые культуры, такие как пшеница, рожь и ячмень. Высушенное зерно измельчают до размера частиц 0,5-2 мм. Измельченное сырье загружают в рабочий объем экстрактора и проводят селективную проточную экстракцию сырья в смеси диоксида углерода и этилового спирта, при этом этиловый спирт используют в количестве 10-20 мас.%, а диоксид углерода - 80-90 мас.% от общей массы растворителя, при давлении 16-31 МПа и температуре 31,5-32°С в течение 20-60 мин.
В течение указанного времени происходит сравнительно полное извлечение растворителем растительного масла из сырья злаковых культуры. Затем смесь растворителей с содержащимся в нем растительным маслом направляют в рабочий объем испарителя, в котором проводят фракционную сепарацию растительного масла, осуществляют регенерацию растворителя, повышают его давление до рабочего и вновь направляют в объем экстрактора.
Таким образом, предложенный способ получения целевого продукта из злаковых культур позволяет наиболее полно использовать преимущества сверхкритической экстракции в смеси диоксида углерода и этилового спирта. При этом параметры экстракции и фракционной сепарации предложенного способа выбраны исходя из решаемой задачи для максимального извлечения натурального витаминизированного растительного масла без потери содержащихся в нем ценных биологически активных веществ.
Примеры конкретного выполнения способа
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.
Пример 1.
Зерно пшеницы в количестве 2000 г с остаточной влажностью 11-13% измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 1-1,5 мм, загружают в экстрактор с рабочим объемом 5 л, после чего вся система подвергается вакуумированию.
Затем в экстрактор, сепаратор и цилиндр высокого давления подают смесь диоксида углерода и этилового спирта, при этом этиловый спирт используют в количестве 20 мас.%, а диоксид углерода - 80 мас.% от общей массы растворителя, при достижении расчетного значения давления которого, включают насос высокого давления и нагревательные элементы.
В начале рабочего процесса устанавливают в экстракторе необходимые термодинамические параметры, в данном случае давление 25 МПа и температуру 32°С. Процесс экстрагирования при этих параметрах ведут в течение 55 мин, по истечении этого времени осуществляют фракционную сепарацию получаемого растительного масла при термодинамических параметрах в объеме сепаратора - давлении 0,1 МПа и температуре 0°С.
В результате сверхкритической экстракции растительного масла из пшеницы, при общем содержании токоферолов 2361 мг% при заданных условиях в пересчете на 1 кг исходного сырья, получено 10% целевого продукта от полной массы зерна.
Пример 2.
Зерно ячменя в количестве 2000 г с остаточной влажностью 11-13% измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 0,5 мм, загружают в экстрактор с рабочим объемом 5 л, после чего вся система подвергается вакуумированию. Затем в экстрактор, сепаратор и цилиндр высокого давления подают смесь диоксида углерода и этилового спирта, при этом этиловый спирт используют в количестве 10 мас.%, а диоксид углерода - 90 мас.% от общей массы растворителя, при достижении расчетного значения давления которого, включают насос высокого давления и нагревательные элементы.
В начале рабочего процесса устанавливают в экстракторе необходимые термодинамические параметры, в данном случае давление 16 МПа и температуру 31,5°С. Процесс экстрагирования при этих параметрах ведут в течение 20 мин, по истечении этого времени осуществляют фракционную сепарацию получаемого растительного масла при термодинамических параметрах в объеме сепаратора - давлении 0,2 МПа и температуре -8°С.
В результате сверхкритической экстракции растительного масла из ячменя, при общем содержании токоферолов 2200 мг% при заданных условиях в пересчете на 1 кг исходного сырья, получено 10% целевого продукта от полной массы зерна.
Пример 3.
Зерно ржи в количестве 2000 г с остаточной влажностью 11-13% измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 2,0 мм, загружают в экстрактор с рабочим объемом 5 л, после чего вся система подвергается вакуумированию.
Затем в экстрактор, сепаратор и цилиндр высокого давления подают смесь диоксида углерода и этилового спирта, при этом этиловый спирт используют в количестве 15 мас.%, а диоксид углерода - 85 мас.% от общей массы растворителя, при достижении расчетного значения давления которого, включают насос высокого давления и нагревательные элементы.
В начале рабочего процесса устанавливают в экстракторе необходимые термодинамические параметры, в данном случае давление 31 МПа и температуру 32°С. Процесс экстрагирования при этих параметрах ведут в течение 60 мин, по истечении этого времени осуществляют фракционную сепарацию получаемого растительного масла при термодинамических параметрах в объеме сепаратора - давлении 0,01 МПа и температуре +5°С.
В результате сверхкритической экстракции растительного масла из ржи, при общем содержании токоферолов 2300 мг% при заданных условиях в пересчете на 1 кг исходного сырья, получено 10% целевого продукта от полной массы зерна.
Полученное растительное масло обладает повышенным сроком хранения и высокой пищевой ценностью.
Claims (1)
- Способ экстракции растительного сырья, включающий измельчение высушенного сырья, экстракцию сырья этиловым спиртом и диоксидом углерода, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют злаковые культуры, которые измельчают в дезинтеграторе до размера частиц 0,5-2 мм, а экстракцию проводят смесью этилового спирта и диоксида углерода, при этом этиловый спирт используют в количестве 10-20 мас.%, а диоксид углерода - 80-90 мас.% от общей массы растворителя, экстракцию осуществляют при давлении 16-31 МПа и температуре 31,5-32°С в течение 20-60 мин, затем осуществляют фракционную сепарацию целевого продукта при давлении 0,01-0,2 МПа и температуре (-8)-(+5)°С с последующей регенерацией растворителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131187/13A RU2323962C1 (ru) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Способ экстракции растительного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131187/13A RU2323962C1 (ru) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Способ экстракции растительного сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2323962C1 true RU2323962C1 (ru) | 2008-05-10 |
Family
ID=39799948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006131187/13A RU2323962C1 (ru) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Способ экстракции растительного сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2323962C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD624Z (ru) * | 2012-11-12 | 2013-11-30 | Общественное Учреждение Научно-Практический Институт Садоводства И Пищевых Технологий | Способ получения жирорастворимого экстракта и белкового продукта из зародышей пшеницы |
-
2006
- 2006-08-30 RU RU2006131187/13A patent/RU2323962C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кретович В.Л. Биохимия растений. - М.: Высшая школа, 1986, с.77-78. Технология производства растительных масел./Под ред. Копейковского В.М. и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, с.243-244. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD624Z (ru) * | 2012-11-12 | 2013-11-30 | Общественное Учреждение Научно-Практический Институт Садоводства И Пищевых Технологий | Способ получения жирорастворимого экстракта и белкового продукта из зародышей пшеницы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
de Campos et al. | Free radical scavenging of grape pomace extracts from Cabernet sauvingnon (Vitis vinifera) | |
EP1213975B1 (fr) | Procede d'extraction des composes lipides furaniques et alcools gras polyhydroxyles de l'avocat | |
US20030194788A1 (en) | Method for producing fermentation-based products from high oil corn | |
EP1751082A2 (en) | Process for increasing throughput of corn for oil extraction | |
Evon et al. | Aqueous extraction of residual oil from sunflower press cake using a twin-screw extruder: feasibility study | |
EP2491100B1 (fr) | Procede d'extraction des insaponifiables de matieres premieres renouvelables | |
WO2014195639A1 (fr) | Procédés d'extraction sélective des insaponifiables de matières premières renouvelables par extraction solide-liquide en présence d'un cosolvant | |
KR101899602B1 (ko) | 액체/액체 추출 | |
Sovilj | Critical review of supercritical carbon dioxide extraction of selected oil seeds | |
RU2323962C1 (ru) | Способ экстракции растительного сырья | |
Sharma et al. | Valorization and potential of condensed corn distillers solubles fractions from selective milling technology | |
US8747931B2 (en) | Super critical fluid extraction and fractionation of bran extraction materials | |
JP6154253B2 (ja) | アシル化ステロール配糖体を含有する粉末状又は固形状の組成物及び製造方法 | |
EP3004299A1 (fr) | Procédés d'extraction sélective des insaponifiables de matières premières renouvelables par trituration réactive en présence d'un cosolvant | |
Zeaiter et al. | How does instant autovaporization deepen the cold press-extraction process of sunflower vegetal oil? | |
KR20070002914A (ko) | 토코페롤 고함유 식용유지 및 그 생산 방법 | |
RU2278897C2 (ru) | Способ переработки злаковых культур | |
US20220395546A1 (en) | Methods and compositions for the extraction of phytochemicals from plant material | |
EP3004300A1 (fr) | Procédés d'extraction sélective des insaponifiables de matières premières renouvelables par extraction liquide-liquide en présence d'un cosolvant | |
US20240218400A1 (en) | Corn oil yield enhancement through use of emulsifiers and emulsions by-products of fermentation | |
KR100503754B1 (ko) | γ-토코페롤 고함유 참기름 및 그 생산방법 | |
EP3555057B1 (en) | Process for the preparation of tocols and squalene | |
JP2006057034A (ja) | 酸化安定性に優れたモリンガオイルとその製造方法 | |
EA013131B1 (ru) | Способ извлечения масла из низкомасличного сырья и получения белкового продукта и масло из зародышей тритикале | |
Rahman et al. | RESIDUAL OIL EXTRACTION FROM PALM KERNEL CAKE USING SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE EXTRACTION AND THE INFLUENCE OF THE EXTRACTION PARAMETERS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120831 |