RU2772845C2 - Method for disintegration/separation, as well as leaching of plant shell materials and components for extraction and production of plant ingredients and plant fibrous products - Google Patents
Method for disintegration/separation, as well as leaching of plant shell materials and components for extraction and production of plant ingredients and plant fibrous products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772845C2 RU2772845C2 RU2019130986A RU2019130986A RU2772845C2 RU 2772845 C2 RU2772845 C2 RU 2772845C2 RU 2019130986 A RU2019130986 A RU 2019130986A RU 2019130986 A RU2019130986 A RU 2019130986A RU 2772845 C2 RU2772845 C2 RU 2772845C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- plant
- cellulose
- disintegration
- leaching
- Prior art date
Links
- 239000011257 shell material Substances 0.000 title claims description 260
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 106
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title description 215
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 16
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 249
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 234
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 194
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 194
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 150
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 126
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 126
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 143
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 60
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 58
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 58
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 58
- 230000004931 aggregating Effects 0.000 claims description 32
- 230000014860 sensory perception of taste Effects 0.000 claims description 31
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 claims description 31
- 230000035917 taste Effects 0.000 claims description 31
- 230000035915 Distribution volume Effects 0.000 claims description 30
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 claims description 29
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 claims description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 27
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 claims description 13
- 230000000035 biogenic Effects 0.000 claims description 9
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 8
- 230000000536 complexating Effects 0.000 claims description 5
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 5
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 64
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 40
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 40
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 35
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 209
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 209
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 151
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 119
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 110
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 99
- 239000000727 fraction Substances 0.000 description 97
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 73
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 73
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 69
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 67
- 239000000047 product Substances 0.000 description 62
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 61
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 48
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 47
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 45
- -1 cationic amino acids Chemical class 0.000 description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 39
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 33
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L Sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 32
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 32
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 31
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 30
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 28
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 28
- 240000005158 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 27
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 27
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 26
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 26
- 235000009697 arginine Nutrition 0.000 description 26
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 26
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 25
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 25
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 24
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 23
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M NaHCO3 Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 21
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 19
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 19
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 19
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 19
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 17
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 17
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 17
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 16
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 16
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 15
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 15
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 15
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 14
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 14
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 14
- 210000002257 embryonic structures Anatomy 0.000 description 14
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 14
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 13
- 241000221089 Jatropha Species 0.000 description 13
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 12
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 12
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 12
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 11
- 240000007842 Glycine max Species 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 11
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 11
- 125000002795 guanidino group Chemical group C(N)(=N)N* 0.000 description 11
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 11
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 10
- 125000003739 carbamimidoyl group Chemical group C(N)(=N)* 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 10
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 10
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 229940001607 sodium bisulfite Drugs 0.000 description 10
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 10
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L Sulphite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 9
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 8
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 8
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 8
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 8
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 8
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 8
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 8
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 8
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 8
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 8
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 244000144725 Amygdalus communis Species 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 description 7
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 7
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 7
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 7
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 7
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 7
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 7
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 7
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 230000003780 keratinization Effects 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 229920000724 poly(L-arginine) polymer Polymers 0.000 description 7
- 108010011110 polyarginine Proteins 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 7
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 7
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 7
- 244000302526 Cucurbita pepo subsp pepo Species 0.000 description 6
- 240000006669 Helianthus annuus Species 0.000 description 6
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 6
- 241000758791 Juglandaceae Species 0.000 description 6
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 235000004554 glutamine Nutrition 0.000 description 6
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 6
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 6
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 description 5
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 5
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 description 5
- 240000007119 Malus pumila Species 0.000 description 5
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 5
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 5
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 5
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 5
- 231100000765 Toxin Toxicity 0.000 description 5
- 230000036462 Unbound Effects 0.000 description 5
- 229940029983 VITAMINS Drugs 0.000 description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Vitamin C Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 5
- 229940021016 Vitamin IV solution additives Drugs 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 5
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009114 investigational therapy Methods 0.000 description 5
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 5
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 5
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 5
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 5
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 5
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 5
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 5
- 108020003112 toxins Proteins 0.000 description 5
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 5
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 5
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 description 5
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 5
- 229960000583 Acetic Acid Drugs 0.000 description 4
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 4
- 210000001072 Colon Anatomy 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 229940093915 Gynecological Organic acids Drugs 0.000 description 4
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 4
- 240000001047 Malus domestica Species 0.000 description 4
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N Oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 4
- 240000008426 Persea americana Species 0.000 description 4
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 4
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 4
- 240000008536 Vaccinium myrtillus Species 0.000 description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- BBDAGFIXKZCXAH-CCXZUQQUSA-N ancitabine Chemical compound N=C1C=CN2[C@@H]3O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]3OC2=N1 BBDAGFIXKZCXAH-CCXZUQQUSA-N 0.000 description 4
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 235000003869 genetically modified organisms (GMOs) Nutrition 0.000 description 4
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 4
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 4
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 4
- 235000005426 persea americana Nutrition 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 235000019613 sensory perceptions of taste Nutrition 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- POECFFCNUXZPJT-UHFFFAOYSA-M sodium;carbonic acid;hydrogen carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O.OC([O-])=O POECFFCNUXZPJT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000035923 taste sensation Effects 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 240000007087 Apium graveolens Species 0.000 description 3
- 235000015849 Apium graveolens Dulce Group Nutrition 0.000 description 3
- 235000010591 Appio Nutrition 0.000 description 3
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 3
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 3
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 3
- 235000017788 Cydonia oblonga Nutrition 0.000 description 3
- 240000000590 Cydonia oblonga Species 0.000 description 3
- 229940110715 ENZYMES FOR TREATMENT OF WOUNDS AND ULCERS Drugs 0.000 description 3
- 229960002989 Glutamic Acid Drugs 0.000 description 3
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 3
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 3
- 210000004400 Mucous Membrane Anatomy 0.000 description 3
- 241001274216 Naso Species 0.000 description 3
- 229940068065 Phytosterols Drugs 0.000 description 3
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 description 3
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 3
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 description 3
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N Thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 3
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 3
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 3
- 235000021029 blackberry Nutrition 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N edta Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 3
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 3
- 235000009754 grape Nutrition 0.000 description 3
- 235000012333 grape Nutrition 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 229940020899 hematological Enzymes Drugs 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 3
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 3
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 2
- 102100006717 ARID4B Human genes 0.000 description 2
- 101710037471 ARID4B Proteins 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000002234 Allium sativum Species 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K Aluminium chloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 235000011299 Brassica oleracea var botrytis Nutrition 0.000 description 2
- 240000003259 Brassica oleracea var. botrytis Species 0.000 description 2
- 235000004936 Bromus mango Nutrition 0.000 description 2
- 240000001358 Bromus mango Species 0.000 description 2
- 240000008923 Camelina sativa Species 0.000 description 2
- 235000008534 Capsicum annuum var annuum Nutrition 0.000 description 2
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 2
- 240000002268 Citrus limon Species 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 240000007170 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 2
- 241000723382 Corylus Species 0.000 description 2
- 235000007466 Corylus avellana Nutrition 0.000 description 2
- 229960003624 Creatine Drugs 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 2
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 2
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 2
- 235000003954 Cucurbita pepo var melopepo Nutrition 0.000 description 2
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 2
- 240000002860 Daucus carota Species 0.000 description 2
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N Diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000698776 Duma Species 0.000 description 2
- 206010013911 Dysgeusia Diseases 0.000 description 2
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N Fructose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 2
- 229940087559 GRAPE SEED Drugs 0.000 description 2
- 210000003736 Gastrointestinal Contents Anatomy 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- 241000408747 Lepomis gibbosus Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 241000219745 Lupinus Species 0.000 description 2
- 235000014826 Mangifera indica Nutrition 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 2
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000000370 Passiflora edulis Nutrition 0.000 description 2
- 240000008915 Passiflora edulis Species 0.000 description 2
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 2
- 229940067631 Phospholipids Drugs 0.000 description 2
- 241000201976 Polycarpon Species 0.000 description 2
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 2
- 229960002477 Riboflavin Drugs 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 2
- 240000002057 Secale cereale Species 0.000 description 2
- 241001092391 Sorbus Species 0.000 description 2
- 240000005332 Sorbus domestica Species 0.000 description 2
- 235000009184 Spondias indica Nutrition 0.000 description 2
- YYGNTYWPHWGJRM-RUSDCZJESA-N Squalene Natural products C(=C\CC/C(=C\CC/C=C(\CC/C=C(\CC/C=C(\C)/C)/C)/C)/C)(\CC/C=C(\C)/C)/C YYGNTYWPHWGJRM-RUSDCZJESA-N 0.000 description 2
- YSGSDAIMSCVPHG-YUMQZZPRSA-N Val-Met Chemical compound CSCC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)C(C)C YSGSDAIMSCVPHG-YUMQZZPRSA-N 0.000 description 2
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000002009 allergen Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 2
- 150000001483 arginine derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 235000019606 astringent taste Nutrition 0.000 description 2
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L calcium D-pantothenic acid Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002079 calcium pantothenate Drugs 0.000 description 2
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 2
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine zwitterion Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 2
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 235000004879 dioscorea Nutrition 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 2
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 2
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 2
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 2
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000370 gamma-poly(glutamate) polymer Polymers 0.000 description 2
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 2
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- BPMFZUMJYQTVII-UHFFFAOYSA-N guanidinoacetic acid zwitterion Chemical compound NC(=N)NCC(O)=O BPMFZUMJYQTVII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008079 hexane Substances 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 2
- 235000020094 liqueur Nutrition 0.000 description 2
- 238000011068 load Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 2
- 235000008345 mountainash Nutrition 0.000 description 2
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 2
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 2
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 2
- 235000002949 phytic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 235000020236 pumpkin seed Nutrition 0.000 description 2
- 230000003578 releasing Effects 0.000 description 2
- 229960003471 retinol Drugs 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000008149 soap solution Substances 0.000 description 2
- AWLUSOLTCFEHNE-UHFFFAOYSA-N sodium;urea Chemical compound [Na].NC(N)=O AWLUSOLTCFEHNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 2
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 230000000152 swallowing Effects 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 235000010692 trans-unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 2
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N α-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 2
- GMRQFYUYWCNGIN-NKMMMXOESA-N (1R,3S,5Z)-5-{2-[(1R,3aS,4E,7aR)-1-[(2R)-6-hydroxy-6-methylheptan-2-yl]-7a-methyl-octahydro-1H-inden-4-ylidene]ethylidene}-4-methylidenecyclohexane-1,3-diol Chemical compound C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@@H](CCCC(C)(C)O)C)=C\C=C1\C[C@@H](O)C[C@H](O)C1=C GMRQFYUYWCNGIN-NKMMMXOESA-N 0.000 description 1
- GTRAYRSSCLGTSF-ZETCQYMHSA-N (2S)-2-amino-3-[3-(2-hydroxyethyl)imidazol-4-yl]propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1CCO GTRAYRSSCLGTSF-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- IMEZCTSDSJOJAC-UHFFFAOYSA-N 11-cycloheptyl-2-hydroxyundecanoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CCCCCCCCCC1CCCCCC1 IMEZCTSDSJOJAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSPZXGHHFDORDC-UHFFFAOYSA-N 2-(diaminomethylideneamino)butanoic acid Chemical compound CCC(C(O)=O)N=C(N)N GSPZXGHHFDORDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVNFLGLGNLXITH-UHFFFAOYSA-N 2-(diaminomethylideneamino)propanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)N=C(N)N DVNFLGLGNLXITH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRQBZFETXBLTP-RCIYGOBDSA-N 2-[(2E,6E,10E,14E,18E)-3,7,11,15,19,23-hexamethyltetracosa-2,6,10,14,18,22-hexaen-1-yl]-3-methyl-1,4-dihydronaphthalene-1,4-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(C/C=C(C)/CC/C=C(C)/CC/C=C(C)/CC/C=C(C)/CC/C=C(C)/CCC=C(C)C)=C(C)C(=O)C2=C1 PFRQBZFETXBLTP-RCIYGOBDSA-N 0.000 description 1
- IKJDGMHOKFJTMW-UHFFFAOYSA-N 2-carbamimidoylbutanoic acid Chemical compound CCC(C(N)=N)C(O)=O IKJDGMHOKFJTMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBWXNTAXLNYFJB-NKFFZRIASA-N 2-methyl-3-[(2E,7R,11R)-3,7,11,15-tetramethylhexadec-2-en-1-yl]-1,4-dihydronaphthalene-1,4-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(C/C=C(C)/CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)=C(C)C(=O)C2=C1 MBWXNTAXLNYFJB-NKFFZRIASA-N 0.000 description 1
- SGNBVLSWZMBQTH-ZRUUVFCLSA-N 24-epicampesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@H](C)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 SGNBVLSWZMBQTH-ZRUUVFCLSA-N 0.000 description 1
- FXDDPSBPWQRMBO-UHFFFAOYSA-N 3-amino-3-imino-2-methylpropanoic acid Chemical compound NC(=N)C(C)C(O)=O FXDDPSBPWQRMBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004917 3-methyl-2-butyl group Chemical group CC(C(C)*)C 0.000 description 1
- GICMHQJTKXNMGB-UHFFFAOYSA-N 4-(5-methoxy-1-benzofuran-2-yl)aniline Chemical compound C=1C2=CC(OC)=CC=C2OC=1C1=CC=C(N)C=C1 GICMHQJTKXNMGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004507 Abelmoschus esculentus Species 0.000 description 1
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000001101 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 241000234282 Allium Species 0.000 description 1
- 240000000116 Alocasia Species 0.000 description 1
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 description 1
- 244000144730 Amygdalus persica Species 0.000 description 1
- 229940025131 Amylases Drugs 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 241000208223 Anacardiaceae Species 0.000 description 1
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 1
- 240000002254 Ananas comosus Species 0.000 description 1
- 240000001992 Angelica archangelica Species 0.000 description 1
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 1
- 240000005781 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 241000233788 Arecaceae Species 0.000 description 1
- 235000011330 Armoracia rusticana Nutrition 0.000 description 1
- 240000003291 Armoracia rusticana Species 0.000 description 1
- 241001444063 Aronia Species 0.000 description 1
- 235000002672 Artocarpus altilis Nutrition 0.000 description 1
- 240000004161 Artocarpus altilis Species 0.000 description 1
- 229960001230 Asparagine Drugs 0.000 description 1
- 235000005340 Asparagus officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 240000001498 Asparagus officinalis Species 0.000 description 1
- 229960005261 Aspartic Acid Drugs 0.000 description 1
- 235000007558 Avena sp Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 1
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 1
- 235000013698 Brabejum stellatifolium Nutrition 0.000 description 1
- 235000011297 Brassica napobrassica Nutrition 0.000 description 1
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000017647 Brassica oleracea var italica Nutrition 0.000 description 1
- 240000008664 Brassica oleracea var. gongylodes Species 0.000 description 1
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 1
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 1
- 229960005084 CALCITRIOL Drugs 0.000 description 1
- 229960005069 Calcium Drugs 0.000 description 1
- 229960003563 Calcium Carbonate Drugs 0.000 description 1
- 235000000569 Calocarpum sapota Nutrition 0.000 description 1
- 235000016401 Camelina Nutrition 0.000 description 1
- 235000014595 Camelina sativa Nutrition 0.000 description 1
- SGNBVLSWZMBQTH-FGAXOLDCSA-N Campesterol Natural products O[C@@H]1CC=2[C@@](C)([C@@H]3[C@H]([C@H]4[C@@](C)([C@H]([C@H](CC[C@H](C(C)C)C)C)CC4)CC3)CC=2)CC1 SGNBVLSWZMBQTH-FGAXOLDCSA-N 0.000 description 1
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 235000002568 Capsicum frutescens Nutrition 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 208000008787 Cardiovascular Disease Diseases 0.000 description 1
- 235000009467 Carica papaya Nutrition 0.000 description 1
- 240000006432 Carica papaya Species 0.000 description 1
- 235000009025 Carya illinoensis Nutrition 0.000 description 1
- 244000068645 Carya illinoensis Species 0.000 description 1
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 description 1
- 241001070941 Castanea Species 0.000 description 1
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 1
- 240000000560 Citrus x paradisi Species 0.000 description 1
- 229940010007 Cobalamins Drugs 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 235000006481 Colocasia esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 235000019750 Crude protein Nutrition 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 description 1
- 244000163122 Curcuma domestica Species 0.000 description 1
- 235000003392 Curcuma domestica Nutrition 0.000 description 1
- 240000008966 Cynara cardunculus Species 0.000 description 1
- 235000019106 Cynara scolymus Nutrition 0.000 description 1
- 244000193629 Cyphomandra crassifolia Species 0.000 description 1
- 235000000298 Cyphomandra crassifolia Nutrition 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-QWWZWVQMSA-N D-Threitol Natural products OC[C@@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UWTATZPHSA-N D-serine Chemical compound OC[C@@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-SECBINFHSA-N D-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-SECBINFHSA-N 0.000 description 1
- YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N DDT Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=C(Cl)C=C1 YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010012601 Diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N Diphosphoinositol tetrakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)OC1C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C(OP(O)(O)=O)C1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002969 Egg Yolk Anatomy 0.000 description 1
- 206010014476 Elevated cholesterol Diseases 0.000 description 1
- 210000001161 Embryo, Mammalian Anatomy 0.000 description 1
- 229940088598 Enzyme Drugs 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229940009714 Erythritol Drugs 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 description 1
- 229960000304 Folic Acid Drugs 0.000 description 1
- 240000001441 Fragaria vesca Species 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 229950002499 Fytic acid Drugs 0.000 description 1
- 210000001035 Gastrointestinal Tract Anatomy 0.000 description 1
- 235000011201 Ginkgo Nutrition 0.000 description 1
- 240000002883 Ginkgo biloba Species 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 241001091440 Grossulariaceae Species 0.000 description 1
- 235000001287 Guettarda speciosa Nutrition 0.000 description 1
- 235000003230 Helianthus tuberosus Nutrition 0.000 description 1
- 240000008892 Helianthus tuberosus Species 0.000 description 1
- 210000001624 Hip Anatomy 0.000 description 1
- 240000000950 Hippophae rhamnoides Species 0.000 description 1
- 235000003145 Hippophae rhamnoides Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 229940088597 Hormone Drugs 0.000 description 1
- 208000009576 Hypercholesterolemia Diseases 0.000 description 1
- 229960000310 ISOLEUCINE Drugs 0.000 description 1
- IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N Inositol-hexakisphosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H]1OP(O)(O)=O IMQLKJBTEOYOSI-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 208000007906 Intestinal Disease Diseases 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 108090000862 Ion Channels Proteins 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- 240000003613 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 description 1
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 1
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 1
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229960000448 Lactic acid Drugs 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 235000006439 Lemna minor Nutrition 0.000 description 1
- 244000043158 Lens esculenta Species 0.000 description 1
- 229960004488 Linolenic Acid Drugs 0.000 description 1
- 108090001030 Lipoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004895 Lipoproteins Human genes 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 229920002521 Macromolecule Polymers 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N Malic acid Chemical compound OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 235000011339 Manilkara zapota Nutrition 0.000 description 1
- 240000001794 Manilkara zapota Species 0.000 description 1
- 210000004379 Membranes Anatomy 0.000 description 1
- 240000002624 Mespilus germanica Species 0.000 description 1
- 235000017784 Mespilus germanica Nutrition 0.000 description 1
- 230000036091 Metabolic activity Effects 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L MgCl2 Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000000560 Mimusops elengi Nutrition 0.000 description 1
- 241000218231 Moraceae Species 0.000 description 1
- 235000008708 Morus alba Nutrition 0.000 description 1
- 210000002200 Mouth Mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 240000009023 Myrrhis odorata Species 0.000 description 1
- 235000007265 Myrrhis odorata Nutrition 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 229940012843 Omega-3 Fatty Acids Drugs 0.000 description 1
- 235000006562 Pachira insignis Nutrition 0.000 description 1
- 240000000648 Pachira insignis Species 0.000 description 1
- 229940055726 Pantothenic Acid Drugs 0.000 description 1
- 235000008753 Papaver somniferum Nutrition 0.000 description 1
- 240000001090 Papaver somniferum Species 0.000 description 1
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 1
- 240000004370 Pastinaca sativa Species 0.000 description 1
- 235000017769 Pastinaca sativa subsp sativa Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Natural products OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005190 Phenylalanine Drugs 0.000 description 1
- MBWXNTAXLNYFJB-ODDKJFTJSA-N Phylloquinone Natural products C1=CC=C2C(=O)C(C\C=C(C)/CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)=C(C)C(=O)C2=C1 MBWXNTAXLNYFJB-ODDKJFTJSA-N 0.000 description 1
- 229940068041 Phytic Acid Drugs 0.000 description 1
- 229960001898 Phytomenadione Drugs 0.000 description 1
- 235000012550 Pimpinella anisum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006711 Pistacia vera Species 0.000 description 1
- 235000003406 Polymnia sonchifolia Nutrition 0.000 description 1
- 244000134540 Polymnia sonchifolia Species 0.000 description 1
- 240000001474 Portulaca oleracea Species 0.000 description 1
- 235000001855 Portulaca oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 description 1
- 240000005204 Prunus armeniaca Species 0.000 description 1
- 240000002799 Prunus avium Species 0.000 description 1
- 241000198945 Prunus domestica subsp. syriaca Species 0.000 description 1
- 235000006040 Prunus persica var persica Nutrition 0.000 description 1
- 241000353135 Psenopsis anomala Species 0.000 description 1
- 241000508269 Psidium Species 0.000 description 1
- 240000007742 Raphanus sativus Species 0.000 description 1
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 235000002357 Ribes grossularia Nutrition 0.000 description 1
- 240000001890 Ribes hudsonianum Species 0.000 description 1
- 235000016954 Ribes hudsonianum Nutrition 0.000 description 1
- 235000001466 Ribes nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 235000016919 Ribes petraeum Nutrition 0.000 description 1
- 240000005505 Ribes rubrum Species 0.000 description 1
- 235000002355 Ribes spicatum Nutrition 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-OUCADQQQSA-N Riboflavin Natural products OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-OUCADQQQSA-N 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 240000003497 Rubus idaeus Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 240000005481 Salvia hispanica Species 0.000 description 1
- 235000001498 Salvia hispanica Nutrition 0.000 description 1
- 235000018735 Sambucus canadensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000007386 Sambucus canadensis Species 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 235000018704 Scorzonera hispanica Nutrition 0.000 description 1
- 240000008096 Scorzonera hispanica Species 0.000 description 1
- 241001247145 Sebastes goodei Species 0.000 description 1
- 235000019095 Sechium edule Nutrition 0.000 description 1
- 240000007660 Sechium edule Species 0.000 description 1
- 235000003434 Sesamum indicum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003670 Sesamum indicum Species 0.000 description 1
- 241000533293 Sesbania emerus Species 0.000 description 1
- JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPSA-N Shikimic acid Chemical compound O[C@@H]1CC(C(O)=O)=C[C@@H](O)[C@H]1O JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPSA-N 0.000 description 1
- JXOHGGNKMLTUBP-JKUQZMGJSA-N Shikimic acid Natural products O[C@@H]1CC(C(O)=O)=C[C@H](O)[C@@H]1O JXOHGGNKMLTUBP-JKUQZMGJSA-N 0.000 description 1
- HUJXHFRXWWGYQH-UHFFFAOYSA-O Sinapine Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(=O)OCC[N+](C)(C)C)=CC(OC)=C1O HUJXHFRXWWGYQH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N Sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 240000002686 Solanum melongena Species 0.000 description 1
- 229940031439 Squalene Drugs 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 240000000280 Theobroma cacao Species 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 229940068778 Tocotrienols Drugs 0.000 description 1
- SHGAZHPCJJPHSC-NWVFGJFESA-N Tretinoin Chemical compound OC(=O)/C=C(\C)/C=C/C=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C SHGAZHPCJJPHSC-NWVFGJFESA-N 0.000 description 1
- 229960001727 Tretinoin Drugs 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Trioxopurine Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004224 Typha angustifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000005391 Typha capensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000019026 Typha domingensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000000260 Typha latifolia Species 0.000 description 1
- 235000005324 Typha latifolia Nutrition 0.000 description 1
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 1
- 229940116269 Uric Acid Drugs 0.000 description 1
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 description 1
- 235000017606 Vaccinium vitis idaea Nutrition 0.000 description 1
- 240000000921 Vaccinium vitis-idaea Species 0.000 description 1
- 235000007837 Vangueria infausta Nutrition 0.000 description 1
- 240000004922 Vigna radiata Species 0.000 description 1
- 235000010721 Vigna radiata var radiata Nutrition 0.000 description 1
- 235000011469 Vigna radiata var sublobata Nutrition 0.000 description 1
- 229940045997 Vitamin A Drugs 0.000 description 1
- FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N Vitamin A Natural products OC/C=C(/C)\C=C\C=C(\C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-BOOMUCAASA-N 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- 229930003471 Vitamin B2 Natural products 0.000 description 1
- 229930003571 Vitamin B5 Natural products 0.000 description 1
- 229930003756 Vitamin B7 Natural products 0.000 description 1
- 229930003761 Vitamin B9 Natural products 0.000 description 1
- 229940046008 Vitamin D Drugs 0.000 description 1
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 1
- 229940046009 Vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 229940046010 Vitamin K Drugs 0.000 description 1
- 229930003448 Vitamin K Natural products 0.000 description 1
- 229940019697 Vitamin K containing hemostatics Drugs 0.000 description 1
- 244000195452 Wasabia japonica Species 0.000 description 1
- 235000000760 Wasabia japonica Nutrition 0.000 description 1
- 235000006886 Zingiber officinale Nutrition 0.000 description 1
- 240000007329 Zingiber officinale Species 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 description 1
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 229940077744 antacids containing magnesium compounds Drugs 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- 102000004965 antibodies Human genes 0.000 description 1
- 108090001123 antibodies Proteins 0.000 description 1
- 235000015197 apple juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 1
- 235000016520 artichoke thistle Nutrition 0.000 description 1
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019622 astringency Nutrition 0.000 description 1
- 239000003212 astringent agent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 230000018867 autolysis Effects 0.000 description 1
- 235000012820 baking ingredients and mixes Nutrition 0.000 description 1
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 1
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 1
- 229940076810 beta Sitosterol Drugs 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 1
- 235000007123 blue elder Nutrition 0.000 description 1
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000020113 brazil nut Nutrition 0.000 description 1
- 235000012813 breadcrumbs Nutrition 0.000 description 1
- 235000020964 calcitriol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011612 calcitriol Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J calcium;magnesium;tetrachloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ca+2] DTYCRHCCLVCUDT-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 235000000431 campesterol Nutrition 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 201000009030 carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 235000002354 carica papaya Nutrition 0.000 description 1
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 235000015190 carrot juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000020226 cashew Nutrition 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000001055 chewing Effects 0.000 description 1
- 235000012377 chia Nutrition 0.000 description 1
- 235000014167 chia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophylls Natural products 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 230000001684 chronic Effects 0.000 description 1
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 125000003346 cobalamin group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001867 cobalamins Chemical class 0.000 description 1
- 230000001427 coherent Effects 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 description 1
- 201000011231 colorectal cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 235000012495 crackers Nutrition 0.000 description 1
- 235000003373 curcuma longa Nutrition 0.000 description 1
- 235000001535 currant Nutrition 0.000 description 1
- 235000001537 currant Nutrition 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000378 dietary Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- FFQBWYTWHOTQFS-UHFFFAOYSA-N dioxido-bis(trioxidosilyloxy)silane Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])O[Si]([O-])([O-])O[Si]([O-])([O-])[O-] FFQBWYTWHOTQFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 235000005489 dwarf bean Nutrition 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 235000007124 elderberry Nutrition 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic Effects 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003628 erosive Effects 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000008995 european elder Nutrition 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 1
- 235000013332 fish product Nutrition 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000010855 food raising agent Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 description 1
- 235000008397 ginger Nutrition 0.000 description 1
- 235000012432 gingerbread Nutrition 0.000 description 1
- 235000000381 ginkgo Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 235000019580 granularity Nutrition 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 235000012765 hemp Nutrition 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 235000002096 horsebean Nutrition 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000000774 hypoallergenic Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 description 1
- 235000008696 isoflavones Nutrition 0.000 description 1
- 150000002516 isoflavones Chemical class 0.000 description 1
- 229930012948 isoflavones Natural products 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large scale production Methods 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 235000009408 lignans Nutrition 0.000 description 1
- 229930013686 lignans Natural products 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 1
- 150000002634 lipophilic molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 229940099690 malic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000012766 marijuana Nutrition 0.000 description 1
- 230000018984 mastication Effects 0.000 description 1
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 1
- 102000006240 membrane receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020004084 membrane receptors Proteins 0.000 description 1
- 229960005201 menadione Drugs 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 235000021281 monounsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 235000002732 oignon Nutrition 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 235000020660 omega-3 fatty acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000006014 omega-3 oil Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N pantothenic acid Natural products OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- 235000019161 pantothenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011713 pantothenic acid Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019175 phylloquinone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011772 phylloquinone Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000000467 phytic acid Substances 0.000 description 1
- 239000003075 phytoestrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 235000020233 pistachio Nutrition 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 229920000120 polyethyl acrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N precursor Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000529 probiotic Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 235000021013 raspberries Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 229930002330 retinoic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000020944 retinol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011607 retinol Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 235000017709 saponins Nutrition 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 229950005143 sitosterol Drugs 0.000 description 1
- 230000001340 slower Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000011273 social behavior Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002881 soil fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 235000020712 soy bean extract Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 1
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 1
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000000475 sunscreen Effects 0.000 description 1
- 239000000516 sunscreening agent Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- POWFTOSLLWLEBN-UHFFFAOYSA-N tetrasodium;silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] POWFTOSLLWLEBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019529 tetraterpenoid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 125000002640 tocopherol group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherols Natural products 0.000 description 1
- 239000011731 tocotrienol Substances 0.000 description 1
- 125000003036 tocotrienol group Chemical group 0.000 description 1
- 229930003802 tocotrienols Natural products 0.000 description 1
- 235000019148 tocotrienols Nutrition 0.000 description 1
- 235000015193 tomato juice Nutrition 0.000 description 1
- 231100000563 toxic property Toxicity 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 150000003625 trehaloses Chemical class 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000002753 trypsin inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 1
- 235000013976 turmeric Nutrition 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 235000019155 vitamin A Nutrition 0.000 description 1
- 239000011719 vitamin A Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019164 vitamin B2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011716 vitamin B2 Substances 0.000 description 1
- 235000009492 vitamin B5 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011675 vitamin B5 Substances 0.000 description 1
- 235000011912 vitamin B7 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011735 vitamin B7 Substances 0.000 description 1
- 235000019159 vitamin B9 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011727 vitamin B9 Substances 0.000 description 1
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 1
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 1
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 150000003712 vitamin E derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000019168 vitamin K Nutrition 0.000 description 1
- 239000011712 vitamin K Substances 0.000 description 1
- 150000003721 vitamin K derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000019143 vitamin K2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011728 vitamin K2 Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 150000007964 xanthones Chemical class 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N α-D-galactose Chemical class OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N β-Sitosterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@@H](CC)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Почти все растительные продукты, служащие для размножения, такие как семена, ядра или зерна, а также другие растительные продукты, как плоды, окружены по меньшей мере одним оболочечным слоем, чтобы противодействовать активации/запуску процесса роста, чтобы обеспечить сохранность и/или снабжение и/или позволить их структурирование. Это достигается благодаря тому, что такие оболочечные слои гарантируют полностью изолированную защиту от физических или химических изменений. Задачей таких оболочечных слоев в фазе развития растительных продуктов является снабжение водой, а также питательными веществами, и они являются местом образования компонентов, которые содержатся в семенах или зернах, таких как белки, углеводы и жиры, которые окружены этими слоями. Поэтому такие оболочечные слои содержат большое число ферментов, а также соединений, ответственных за выработку компонентов содержимого, которое они окружают. Поэтому в этих оболочечных слоях присутствуют, например, также высокие концентрации исходных веществ и соединений–предшественников этих компонентов, таких как карбоновые кислоты (например, аскорбиновая кислота или коричная кислота), или ферменты, или антиоксиданты, или красящие вещества. Кроме того, оболочечными слоями синтезируются также, или в них откладываются соединения, которые должны противодействовать разложению/воздействию микро– или макроорганизмов. Сюда относятся, например, пахучие или вкусовые вещества, а также токсины. Когда созревание растительных продуктов завершается, оболочечные слои уплотняются, и подача питательных веществ прекращается. Уплотнение у разных семян и зерен выражено в разной степени. При этом в большинстве случаев происходит сшивка лигнина и/или целлюлозы с образованием плотного сплошного слоя. В результате также закрываются находящиеся в нем водопроводящие капилляры. Как следствие, растительные продукты получают механическую защиту от дезинтеграции, а также защиту от набухания окруженных оболочкой компонентов, а также защиту от потери воды. В высушенном состоянии такие оболочечные слои без зазоров соединены с находящейся внутри массой. Поэтому оболочечные слои растительных продуктов, которые предусмотрены для размножения, очень трудно или вообще невозможно отделить физическими средствами от окруженных ими компонентов. Это относится, в частности, к оболочечному слою, который непосредственно прилегает к окруженным компонентам. Физическое отделение невозможно, в частности, когда оболочечный слой является очень тонким и имеет физические свойства, как, например, упругость или плотность, близкие к свойствам окруженных компонентов. Это имеет место, например, в случае оболочечного слоя грецких орехов или соевых бобов, у которых чисто механическое избирательное удаление оболочечного слоя после сушки невозможно.Nearly all plant products used for propagation, such as seeds, kernels or grains, and other plant products, like fruits, are surrounded by at least one shell layer to counteract the activation/start of the growth process, to ensure preservation and/or supply and /or let them be structured. This is achieved due to the fact that such shell layers guarantee a completely isolated protection against physical or chemical changes. The task of such shell layers in the development phase of plant products is to supply water as well as nutrients, and they are the site of formation of the components that are contained in seeds or grains, such as proteins, carbohydrates and fats, which are surrounded by these layers. Therefore, such shell layers contain a large number of enzymes, as well as compounds responsible for the production of components of the content that they surround. Therefore, for example, high concentrations of starting materials and precursor compounds of these components, such as carboxylic acids (eg ascorbic acid or cinnamic acid), or enzymes, or antioxidants, or coloring agents, are also present in these shell layers. In addition, compounds are also synthesized by the shell layers, or compounds are deposited in them, which should counteract the decomposition / impact of micro- or macro-organisms. These include, for example, odorous or flavoring substances, as well as toxins. When the maturation of plant products is completed, the shell layers are compacted, and the supply of nutrients is stopped. Compaction in different seeds and grains is expressed to varying degrees. In this case, in most cases, cross-linking of lignin and/or cellulose occurs with the formation of a dense continuous layer. As a result, the water-conducting capillaries located in it are also closed. As a consequence, plant products receive mechanical protection against disintegration, as well as protection against swelling of the coated components, as well as protection against water loss. In the dried state, such shell layers are connected without gaps to the mass inside. Therefore, the shell layers of plant products, which are intended for reproduction, are very difficult or impossible to separate by physical means from the components surrounding them. This applies in particular to the shell layer, which is directly adjacent to the surrounding components. Physical separation is not possible, in particular when the shell layer is very thin and has physical properties, such as elasticity or density, close to those of the surrounding components. This is the case, for example, in the case of the shell layer of walnuts or soybeans, in which purely mechanical selective removal of the shell layer after drying is not possible.
Семена, ядра или зерна растений являются важными питательными компонентами и предлагаются в качестве продуктов питания иногда не измельченными или полностью или частично измельченными и/или в виде фракций. Для многих семян и зерен необходимо полностью удалять один или все оболочечные слои, поскольку их остаток ведет к нежелательным эффектам в пищевом продукте. Кроме того, дело может доходить до вредных органолептических эффектов, таких как горький вкус или изменение цвета полученных продуктов, может также неблагоприятно меняться вкусовое ощущение во рту при потреблении, из–за того, что полученные в процессе обработки размеры частиц и твердость материала оболочки изменяются по сравнению с таковыми у компонентов растительных продуктов. Многие такие оболочечные слои могут набухать в результате поглощения воды, из–за чего между оболочечным слоем и окруженной им массой компонентов образуется заполненный водой зазор. При этом известно, что такое набухание в водяной бане при комнатной температуре происходит очень медленно или же совсем не происходит, а в горячей воде или в потоке водяного пара этот процесс может существенно ускоряться или начинаться. В результате нагревания предпочтительно разрушаются и/или инактивируются также органические соединения, которые имеют токсичные свойства и/или являются несъедобными, как, например, уреазы или ингибиторы трипсина. Органические соединения, которые приводят к нежелательным органолептическим эффектам, таким как горький вкус или вяжущий эффект, как правило, нельзя устранить нагревом, и они остаются в освобожденных от материала оболочки семенах, зернах или ядрах. При этом недостатком является то, что нагревание во влажных условиях ведет к нескольким нежелательным эффектам. Во–первых, белки, которые находятся в обрабатываемых семенах и зернах растений, по меньшей мере частично денатурируются и инактивируют полезные для здоровья органические соединения, как, например, витамины. Во–вторых, происходит усиленное набухание содержащегося в них крахмала. Кроме того, имеющиеся жирные кислоты могут химически модифицироваться, так что, например, происходит образование трансжирных кислот или эпоксидов, которые вредны для здоровья. Поэтому способы, которые позволяют отделение оболочечных материалов при комнатной температуре или лишь при незначительном нагреве, предпочтительнее способов, при которых происходит нагревание растительных материалов.Seeds, kernels or grains of plants are important nutritional components and are offered as foodstuffs, sometimes not crushed or completely or partially crushed and/or in the form of fractions. For many seeds and grains, it is necessary to completely remove one or all of the shell layers, since their residue leads to undesirable effects in the food product. In addition, harmful organoleptic effects such as bitter taste or discoloration of the resulting products may also be adversely affected by the taste sensation in the mouth during consumption, due to the fact that the particle sizes obtained during processing and the hardness of the shell material change according to compared to those of herbal ingredients. Many such shell layers can swell as a result of absorption of water, causing a water-filled gap to form between the shell layer and the surrounding mass of components. It is known that such swelling in a water bath at room temperature occurs very slowly or does not occur at all, while in hot water or in a stream of water vapor this process can be significantly accelerated or started. The heating preferably also destroys and/or inactivates organic compounds which have toxic properties and/or are inedible, such as, for example, ureases or trypsin inhibitors. Organoleptic compounds which lead to undesirable organoleptic effects such as bitterness or astringency generally cannot be eliminated by heating and remain in the seeds, grains or kernels freed from the shell material. However, the disadvantage is that heating in humid conditions leads to several undesirable effects. First, the proteins found in processed seeds and grains are at least partially denatured and inactivate health-beneficial organic compounds such as vitamins. Secondly, there is an increased swelling of the starch contained in them. In addition, the fatty acids present can be chemically modified so that, for example, trans-fatty acids or epoxides are formed, which are harmful to health. Therefore, methods that allow separation of the shell materials at room temperature or with only slight heating are preferred over methods that heat the plant materials.
Из уровня техники не известны способы, с помощью которых можно было бы при комнатной температуре или даже при более низкой температуре осуществить полное и простое в реализации отделение оболочечных материалов от семян и зерен растений. В частности, ничего не сообщается о том, как при хранении растительных продуктов, которые служат для размножения, можно предотвратить созревание зародышей или прорастание в водной среде, при комнатной температуре или чуть более высокой температуре. Таким образом, существует потребность в способе, который позволил бы полное и простое удаление оболочечного материала растительных оболочек, кожуры или шелухи, не инициируя при этом созревание семян, зерен или ядер или не приводя к изменениям содержащихся компонентов или, к образованию вредных для здоровья/токсичных соединений.From the prior art there are no methods by which it would be possible at room temperature or even at a lower temperature to carry out a complete and easy to implement separation of the coating materials from the seeds and grains of plants. In particular, nothing is said about how the maturation of embryos or germination in an aquatic environment, at room temperature or a slightly higher temperature, can be prevented by storing plant products that serve for reproduction. Thus, there is a need for a method that would allow the complete and simple removal of the shell material of vegetable hulls, skins or husks, without initiating the maturation of seeds, grains or kernels or leading to changes in the components contained or, to the formation of unhealthy / toxic connections.
Во многих семенах, ядрах и зернах компоненты содержат также корнеобразователи, так называемые зародыши или ростки. Во многих случаях их присутствие в продукте, предназначенном для потребления человеком, нежелательно, и/или имеется заинтересованность в том, чтобы выделить эти зародыши или корнеобразователи как отдельную перерабатываемую фракцию, например, для получения масла из зародышей. Поэтому во многих областях желательно отделение зародышей и/или корнеобразователей. Чтобы можно было это сделать, необходимо удалить оболочечные слои, так как зародыши и корнеобразователи структурно связаны с остальными компонентами семян или ядер и находятся внутри самого внутреннего оболочечного слоя. В способах предшествующего уровня техники зародыши отделяют механически, при этом зародыши отсекают путем ударного воздействия. При этом неизбежно происходит повреждение/ отламывание компонентов семян, зерен или ядер, а также попадание в или совместный вынос обломков оболочечного материала. Из уровня техники не известны способы, с помощью которых можно было бы в мягких условиях и при сохранении целостности отделяемых зародышей/корнеобразователей, а также прочих компонентов семян, зерен или ядер отделить эти структуры друг от друга. В частности, не существует способа, каким можно в мягких условиях отделить зародыши/корнеобразователи от прочих компонентов семян, ядер и зерен, при одновременном щадящем и полном отделении оболочечных материалов, чтобы можно было легко и в неизменной форме получать различные фракции. Поэтому желательно иметь способ, способный удовлетворить этим условиям, позволяющий получить семена и ядра растений в дезинтегрированном состоянии и получать отделенный оболочечный материал в состоянии, пригодном для дальнейшего применения.In many seeds, kernels and grains, the components also contain root formers, the so-called embryos or sprouts. In many cases, their presence in a product intended for human consumption is undesirable and/or there is an interest in isolating these germs or root formers as a separate processable fraction, for example to obtain an oil from the germs. Therefore, separation of germs and/or root formers is desirable in many areas. To be able to do this, it is necessary to remove the shell layers, since the embryos and root formers are structurally related to the rest of the components of the seeds or kernels and are located inside the innermost shell layer. In the methods of the prior art, the embryos are separated mechanically, while the embryos are cut off by impact. In this case, damage/breaking off of the components of seeds, grains or kernels inevitably occurs, as well as falling into or joint removal of fragments of the shell material. From the prior art there are no methods by which it would be possible, under mild conditions and while maintaining the integrity of the separated germs/root formers, as well as other components of seeds, grains or kernels, to separate these structures from each other. In particular, there is no way to separate the germs/root formers from the other components of the seeds, kernels and grains under mild conditions, while gently and completely separating the shell materials so that different fractions can be obtained easily and in an unchanged form. Therefore, it is desirable to have a process capable of satisfying these conditions, allowing seeds and plant kernels to be obtained in a disintegrated state and to obtain a separated shell material in a state suitable for further use.
Экономический интерес представляют также оболочки, кожура или шелуха, не подходящие для питания человека, которые отделяются от семян и ядер растений. Иногда они скапливаются в больших количествах, как, например, при обработке риса или семян подсолнечника. Это оболочечный материал, как правило, не имеет питательной ценности, так как он состоит преимущественно из целлюлозы и/или лигнинов в виде высокомолекулярных соединений и поэтому не может перевариваться в процессе пищеварения человека. Кроме того, как написано выше, часто содержатся или являются прочно прикрепленными органические и/или неорганические соединения, которые обусловливают неприятный вкус, или запах, или окраску, или же являются токсичными или несъедобными. С другой стороны, могут содержаться или прикрепляться органические соединения, которые имеют полезные для здоровья эффекты и присутствие которых в пищевом продукте желательно. Поэтому имеется также заинтересованность в том, чтобы сделать оболочки, кожуру или шелуху доступной в форме, подходящей для потребления человеком. Растительные оболочечные материалы применяются в форме, какую можно получить в соответствии с современным уровнем техники, в качестве корма для животных, почвенного удобрения или сырья для процесса ферментации. Способы, с помощью которых можно было бы подготовить оболочечный материал так, чтобы он подходил для применения в питании человека и при этом не имел бы нежелательных органолептических или пищевых эффектов, а также содержал полезные для здоровья соединения и оставался доступным, в уровне техники не известны. Таким образом, существует потребность дезинтегрировать или перевести в растворимую форму растительные оболочечные материалы так, чтобы их можно было освободить от нежелательных компонентов/соединений, а также привести в физическую форму, которая подходит для питания человека.Of economic interest are also shells, peels or husks, not suitable for human nutrition, which are separated from seeds and plant nuclei. Sometimes they accumulate in large quantities, as, for example, in the processing of rice or sunflower seeds. This shell material generally has no nutritional value, since it consists predominantly of cellulose and/or lignins in the form of high molecular weight compounds and therefore cannot be digested during human digestion. In addition, as described above, organic and/or inorganic compounds are often contained or firmly attached, which cause an unpleasant taste or smell or color, or are toxic or inedible. On the other hand, organic compounds may be contained or attached which have beneficial health effects and which are desirable in the food product. Therefore, there is also interest in making the casings, skins or husks available in a form suitable for human consumption. Plant casing materials are used in the form that can be obtained in accordance with the state of the art, as animal feed, soil fertilizer or raw material for the fermentation process. Methods by which the shell material can be prepared so that it is suitable for use in human nutrition and does not have undesirable organoleptic or nutritional effects, and also contains health-beneficial compounds and remains available, are not known in the prior art. Thus, there is a need to disintegrate or dissolve plant coating materials so that they can be freed from undesirable components/compounds and also brought into a physical form that is suitable for human nutrition.
Неожиданно был найден способ, который позволяет осуществить как щадящее удаление оболочечных материалов из семян и зерен растений при сохранении целостности компонентов, так и щадящее отделение зародышей/корнеобразователей. Кроме того, этим способом можно получить дезинтегрированный и отделенный от прочих компонентов сырья оболочечный материал, в котором благодаря условиям получения токсины, и/или несъедобные соединения, и/или соединения, обусловливающие нежелательные органолептические эффекты, инактивированы, и/или удалены, и/или нейтрализованы. Далее, неожиданно был разработан способ, с помощью которого отделенный оболочечный материал можно дезинтегрировать и перевести в растворимую форму (выщелочить), благодаря чему получаются новые выгодные возможности применения отделенных или выщелоченных оболочечных материалов.Surprisingly, a method has been found that allows for both the gentle removal of shell materials from plant seeds and grains while maintaining the integrity of the components, and the gentle separation of the germs/root formers. In addition, this method can be used to obtain a shell material that is disintegrated and separated from other raw material components, in which, due to the production conditions, toxins and/or inedible compounds and/or compounds that cause undesirable organoleptic effects are inactivated and/or removed and/or neutralized. Further, unexpectedly, a method has been developed by which the separated shell material can be disintegrated and converted into a soluble form (leached), thereby obtaining new advantageous possibilities for using the separated or leached shell materials.
Волокна на основе целлюлозы являются основным компонентом неперевариваемых углеводов растительных материалов, использующихся в пищу, которые составляют основную часть балластных веществ. При этом "неперевариваемый" означает, что эти соединения не расщепляются ферментами желудочно–кишечного тракта человека, такими, например, как амилазы, и, таким образом, могут расщепляться на сахаристые соединения С6, которые являются усвояемыми. Таким образом, волокна на основе целлюлозы остаются в по существу неизменной форме в содержимом кишечника и, следовательно, являются компонентами стула. В частности, благодаря своей способности связывать воду они являются очень важным регулятором консистенции содержимого толстой кишки. Это также определяет время прохождения образующегося в ней кала. Значимость диеты, богатой балластными веществами, для снижения кишечных заболеваний и устранения проблем с прохождением кишечного содержимого было однозначно продемонстрировано в большом числе клинических исследований. Как, было показано, что частоту колоректального рака можно снизить путем диеты с высоким содержанием балластных веществ. Кроме того, было подтверждено снижение повышенного уровня холестерина и связанных с ним сердечно–сосудистых заболеваний. Подтверждена также регулирующая стул функция богатых волокнами балластных веществ при хронических запорах, что особенно распространено у пожилых людей. Кроме того, за документированы также пробиотические эффекты, возникающие в результате частичного разложения волокон на основе целлюлозы микробиомом толстой кишки человека. Считается, что такие эффекты обусловливают меньшую частоту возникновения карциномы вне толстой кишки, например, благодаря короткоцепочечным жирным кислотам или фитостеринам, которые образуются или выделяются в результате микробного разложения волокон на основе целлюлозы и могут проходить через стенку толстой кишки. Всемирная организация здравоохранения и Управление США по надзору в сфере пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) настоятельно рекомендуют употреблять клетчатку в количестве 30 г сух.в. в день. Эта цель в подавляющем большинстве диет, практикуемых в промышленно развитых странах, а также в странах с переходной экономикой, не достигается. Существует обратная корреляция между потреблением балластных веществ и частотой и степенью тяжести ожирения и сахарного диабета, а также вызванной им смертности. Однако практическая осуществимость рекомендаций по содержанию балластных веществ в рационе по разным причинам, как, например, недостаточное предложение от производителей или неявное социальное поведение, не утвердилась, несмотря на всю известную информацию и разъяснения. Таким образом, существует острая необходимость в обеспечении балластных веществ, которые можно добавлять в пищевые продукты или дополнять их и которые удовлетворяют органолептическим и функциональным требованиям к пищевым продуктам, увеличивая, тем самым, массовую долю балластных веществ в продукте питания.Cellulose-based fibers are the main component of the indigestible carbohydrates of plant materials used in food, which make up the bulk of the dietary fiber. Here, "indigestible" means that these compounds are not broken down by enzymes of the human gastrointestinal tract, such as, for example, amylases, and thus can be broken down into sugary C6 compounds, which are digestible. Thus, cellulose-based fibers remain in a substantially unchanged form in the intestinal contents and are therefore components of the stool. In particular, due to their ability to bind water, they are a very important regulator of the consistency of the contents of the colon. This also determines the time of passage of the feces formed in it. The importance of a diet rich in dietary fiber in reducing intestinal disease and eliminating problems with the passage of intestinal contents has been unequivocally demonstrated in a large number of clinical studies. How, it has been shown that the incidence of colorectal cancer can be reduced by a high-fibre diet. In addition, a reduction in elevated cholesterol levels and related cardiovascular diseases has been confirmed. The stool-regulating function of fiber-rich dietary fiber has also been confirmed in chronic constipation, which is especially common in the elderly. In addition, probiotic effects resulting from the partial degradation of cellulose-based fibers by the human colon microbiome have also been documented. Such effects are believed to be responsible for the lower incidence of carcinoma outside the colon, for example, due to short chain fatty acids or phytosterols, which are formed or released from the microbial degradation of cellulose-based fibers and can pass through the colon wall. The World Health Organization and the US Food and Drug Administration (FDA) strongly recommend consuming 30 g dw of fiber. in a day. This goal is not achieved in the vast majority of diets practiced in industrialized countries, as well as in countries with economies in transition. There is an inverse correlation between dietary fiber intake and the incidence and severity of obesity and diabetes mellitus and the resulting mortality. However, the practical feasibility of dietary fiber recommendations, for various reasons, such as insufficient supply from producers or implicit social behavior, has not been established despite all known information and explanations. Thus, there is a strong need to provide dietary fiber that can be added to or supplemented with foodstuffs and that satisfies the organoleptic and functional requirements of the food, thereby increasing the weight fraction of dietary fiber in the food product.
Неожиданно было обнаружено, что предлагаемый изобретением способ дезинтеграции растительных оболочек и кожуры приводит также к выщелачиванию остальных компонентов растительного сырья, в частности, зерен, ядер и орехов, а также других растительных продуктов. Так, было найдено, что с помощью осуществляемой согласно изобретению дезинтеграции оболочек или кожуры, которая обеспечивает полное выщелачивание или отделение других компонентов растительного сырья от оболочек или кожуры, растворимые компоненты растительного сырья гидратируются и могут быть очень легко полностью переведены в водный распределительный объем и отделены от оболочки и кожуры. Другие положительные свойства были обнаружены в отношение извлекаемости растворенных растворимых органических соединений. Таким образом, был найден способ агрегации, с помощью которого очень просто вызвать агрегацию и конденсацию растворенных растворимых органических соединений, в частности, белков и углеводов, в результате чего они могут быть разделены известными методами и получены в виде чистых фракций.Surprisingly, it has been found that the process according to the invention for the disintegration of vegetable husks and peels also results in the leaching of other components of the vegetable raw material, in particular grains, kernels and nuts, as well as other plant products. Thus, it has been found that by means of the disintegration of the shells or skins carried out according to the invention, which ensures complete leaching or separation of other components of the vegetable raw material from the shells or skins, the soluble components of the vegetable raw materials are hydrated and can very easily be completely transferred into the aqueous distribution volume and separated from shells and skins. Other positive properties have been found in relation to the recoverability of dissolved soluble organic compounds. Thus, an aggregation method has been found with which it is very easy to cause the aggregation and condensation of dissolved soluble organic compounds, in particular proteins and carbohydrates, as a result of which they can be separated by known methods and obtained in the form of pure fractions.
ОписаниеDescription
Изобретение относится к способу, в котором осуществляется дезинтеграция растительных оболочечных материалов, обеспечивающая ускорение размягчения растительных оболочечных материалов по сравнению со способом согласно уровню техники, при этом в мягких условиях. В этой связи "мягкие" означает, что отделяемый оболочечный материал и остальные компоненты сырья, в частности, ядра, зерна и орехи, сохраняют свою целостность, то есть предпочтительно остаются физически не поврежденными, то есть не происходит никакого фрагментирования. Кроме того, "щадящий продукты" означает, что механическое изменение происходит в заметно меньшей степени, чем это происходит в способах согласно уровню техники. При этом "щадящий продукты" означает также, что повышение температуры предпочтительно ограничено значениями <120°C, более предпочтительно <100°C, более предпочтительно <90°C, более предпочтительно <75°C, более предпочтительно <60°C, более предпочтительно <50°C и еще более предпочтительно <40°C. Но "щадящий продукты" означает также, что в процессе выщелачивания, в котором применяются более высокие температуры, можно получить, например, органические соединения, в частности, волокна на основе целлюлозы и богатую лигнином кожуру, без необходимости для этого механического измельчения сырья. Таким образом, в различных вариантах осуществления способа можно достичь различных щадящих продукты эффектов, которые оказывают прямое влияние на получаемые продукты и/или на экономичность процесса. При этом способ особенно хорошо подходит для осуществления полного отделения оболочечных материалов от других компонентов растительного сырья без нарушения структурной целостности или дезинтеграции окруженных оболочечным материалом растительных продуктов в целом. В одном предпочтительном варианте осуществления это обеспечивается путем введения семян, зерен или ядер, от которых желательно отделить оболочечный материал, в раствор, в котором растворены растворимые дезинтегрирующие соединения. В одном варианте осуществления дезинтегрирующие соединения представляют собой катионные аминокислоты и или пептиды. Неожиданно было обнаружено, что это приводит к резко начинающейся гидратации растительных оболочечных материалов уже при комнатной температуре или при более низких температурах, причем гидратация протекает заметно быстрее и более полно, чем с водным раствором, содержащим соединения, известные из уровня техники, как, например, NaOH. Кроме того, было обнаружено, что растительные оболочки, которые были дезинтегрированы и гидратированы одним из способов согласно изобретению, можно довести до отделения намного проще, чем это возможно путем их обработки другими водными растворенными соединениями. Неожиданно оказалось, что во время проводимых согласно изобретению дезинтеграции и гидратации растительных оболочек семян и зерен, всегда на одном и том же месте или в одной и той же области оболочечного слоя, зависящей от вида растений, происходит истончение/растворение, где затем спонтанно или в результате небольшого механического изменения возникает перфорация оболочечного материала. Отсюда при небольшом механическом сдвиге оболочки разрыв продолжается при сохранении целостности всего остального оболочечного материала. Было найдено, что в зависимости от продолжительности и от концентрации аминокислот/пептидов полная перфорация происходит спонтанно или становится возможной при очень небольшом внесении механической энергии, например, в форме сдвига, благодаря чему оболочечный материал отстает полностью и одним куском от семян, зерен или ядер. Оказалось, что полное удаление оболочечного материала можно с надежностью гарантировать одним из вариантов осуществления способа согласно изобретению.The invention relates to a method in which the disintegration of plant casing materials is carried out, providing an acceleration of the softening of plant casing materials compared to the method according to the prior art, while under mild conditions. In this regard, "soft" means that the detachable casing material and the remaining components of the raw material, in particular kernels, grains and nuts, retain their integrity, i.e. preferably remain physically intact, i.e. no fragmentation occurs. In addition, "gentle products" means that the mechanical change occurs to a markedly lesser extent than occurs in the methods according to the prior art. In this context, "food-friendly" also means that the temperature increase is preferably limited to <120°C, more preferably <100°C, more preferably <90°C, more preferably <75°C, more preferably <60°C, more preferably <50°C and even more preferably <40°C. But "friendly products" also means that the leaching process, which uses higher temperatures, can produce, for example, organic compounds, in particular cellulose-based fibers and lignin-rich skins, without the need for mechanical grinding of the raw materials for this. In this way, various product-sparing effects can be achieved in different embodiments of the process, which have a direct impact on the products obtained and/or on the economics of the process. The method is particularly well suited for effecting a complete separation of the coating materials from the other components of the plant material without compromising the structural integrity or disintegrating the encapsulated plant products as a whole. In one preferred embodiment, this is achieved by introducing the seeds, grains or kernels from which it is desired to separate the shell material into a solution in which soluble disintegrant compounds are dissolved. In one embodiment, the disintegrant compounds are cationic amino acids and or peptides. Surprisingly, it has been found that this leads to an abrupt onset of hydration of plant casing materials already at room temperature or at lower temperatures, the hydration proceeding noticeably faster and more completely than with an aqueous solution containing compounds known from the prior art, such as, for example, NaOH. In addition, it has been found that plant hulls that have been disintegrated and hydrated by one of the methods of the invention can be brought to separation much more easily than is possible by treating them with other aqueous solutes. It turned out unexpectedly that during the disintegration and hydration of the plant coats of seeds and grains carried out according to the invention, thinning / dissolution occurs, always at the same place or in the same region of the shell layer, depending on the plant species, where then spontaneously or in a slight mechanical change results in perforation of the shell material. Hence, with a small mechanical shear of the shell, the rupture continues while maintaining the integrity of the rest of the shell material. It has been found that, depending on the duration and the concentration of amino acids/peptides, complete perforation occurs spontaneously or becomes possible with very little mechanical energy input, for example in the form of shear, whereby the shell material lags completely and in one piece from the seeds, grains or kernels. It turned out that the complete removal of the shell material can be reliably guaranteed by one of the embodiments of the method according to the invention.
Предпочтительным является способ щадящей продукты дезинтеграции/перфорации или отделения оболочечного материала семян, зерен или ядер растений.Preferred is a process that is gentle on the products of disintegration/perforation or separation of the coating material of seeds, grains or plant nuclei.
Неожиданно оказалось, что практически селективной дезинтеграции растительного оболочечного материала с по существу полным сохранением целостности остальных компонентов семян, зерен или ядер, можно достичь, если поместить их в раствор, содержащий растворенные аминокислоты и/или пептиды, в условиях повышенной температуры. При этом происходит спонтанное отслаивание оболочечного материала. Как и ожидалось, процесс дезинтеграции оболочечного материала ускоряется при нагревании до температур >80°C или 90°C. Удивительно, однако, что необходимый для этого период времени может быть настолько коротким, что не происходит значительного набухания, дезинтеграции или повреждения остальных компонентов семян, зерен или ядер, заключенных в оболочечный материал. Таким образом, селективную дезинтеграцию растительного оболочечного материала можно с успехом провести в условиях, мягких для других компонентов семян, зерен или ядер. В одном варианте осуществления для этого раствор согласно изобретению нагревают вместе с полностью погруженными в него семенами, зернами или ядрами, предпочтительно до температур >70°C. Предпочтительно, семена или ядра во время процесса перемешивают. Оказалось, что в этих условиях происходит полное отделение оболочечных материалов. Здесь также оболочечный материал сохраняется целым, за исключением мест перфорации. Неожиданно оказалось, что семена или ядра в растворах, содержащих растворенные аминокислоты и/или пептиды, больше не набухают при повышенной температуре, как это было в холодном водном растворе.Surprisingly, a substantially selective disintegration of the plant coat material, with substantially complete integrity of the remaining components of the seeds, grains or kernels, can be achieved by placing them in a solution containing dissolved amino acids and/or peptides under conditions of elevated temperature. In this case, spontaneous exfoliation of the shell material occurs. As expected, the process of disintegration of the shell material is accelerated when heated to temperatures >80°C or 90°C. Surprisingly, however, the period of time required for this can be so short that there is no significant swelling, disintegration or damage to the remaining components of the seeds, grains or kernels enclosed in the shell material. Thus, the selective disintegration of the plant coat material can be successfully carried out under conditions that are mild to other components of the seeds, grains or kernels. In one embodiment, this solution according to the invention is heated together with seeds, grains or kernels completely immersed in it, preferably to temperatures >70°C. Preferably, the seeds or kernels are agitated during the process. It turned out that under these conditions, complete separation of the shell materials occurs. Here, too, the shell material is intact, except for the perforations. Surprisingly, seeds or kernels in solutions containing dissolved amino acids and/or peptides no longer swell at elevated temperature, as they did in a cold aqueous solution.
Предпочтительным является способ полного отделения/удаления оболочечного материала из семян или ядер растений.Preferred is the method of completely separating/removing the shell material from seeds or plant nuclei.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, при котором технологическая стадия b) проводится вместе с термической и/или механической дезинтеграций, или термическая и/или механическая дезинтеграция проводится на технологической стадии b1) по окончании технологической стадии b).Preferred is a method of disintegration and leaching of plant materials, in which the technological stage b) is carried out together with thermal and/or mechanical disintegration, or thermal and/or mechanical disintegration is carried out in the technological stage b1) after the completion of the technological stage b).
Неожиданно было обнаружено, что с повышением концентрации аминокислот и/или пептидов наблюдается замедление или полное ингибирование прорастания/всходов у введенных в такой раствор семян, зерен или ядер. Так, хотя в случае соевых бобов, которые выдерживали 8 дней в растворе, содержавшем лизин в концентрации 0,4 моль/л, наблюдалось увеличение объема до 160 об.%, а также обширное отслаивание оболочечных слоев, но роста зародышей не происходило. Напротив, у соевых бобов, которые выдерживали такое же время в воде, образовались проростки длиной от 2 до 4 см. Одновременно, оболочечный материал удалялся с большим трудом и не полностью. Кроме того, бобы имели увеличение объема на 280 об.%. Этот эффект был также подтвержден и в случае других семян и зерен, например, фасоли. Кроме того, получался очень выгодный эффект, который можно использовать для утилизации зародышей/ростков. Было найдено, что после отслаивания оболочечного материала, которое было достигнуто путем выдерживания сырья в выщелачивающем растворе согласно изобретению и которое произошло самопроизвольно или в результате небольшого механического изменения оболочки, а также при наличии незначительного набухания семян или зерен, уже образовавшиеся проростки/всходы находились в проращиваемом слое в отслоенной форме и могли быть очень просто отделены от семян или зерен. Это может быть достигнуто исключительно путем проведения предварительно обработанных таким способом семян или зерен через трубку или гильзу, при этом как оболочечный материал, так и зародыши/проростки отделялись от семян или зерен. Таким образом, механическое отделение зародышей или проростков можно существенно упростить. Кроме того, зародыши или проростки можно было отделить от семян или зерен вместе с дезинтегрированным оболочечным материалов в одну рабочую операцию и разделить.Surprisingly, it was found that with an increase in the concentration of amino acids and/or peptides, there is a slowdown or complete inhibition of germination/emergence of seeds, grains or kernels introduced into such a solution. Thus, although in the case of soybeans, which were kept for 8 days in a solution containing lysine at a concentration of 0.4 mol/l, an increase in volume of up to 160 vol.% was observed, as well as extensive peeling of the shell layers, but the growth of the embryos did not occur. On the other hand, soybeans that were exposed to the same time in water developed seedlings 2 to 4 cm long. At the same time, the shell material was removed with great difficulty and not completely. In addition, the beans had a volume increase of 280% by volume. This effect has also been confirmed for other seeds and grains, such as beans. In addition, a very advantageous effect was obtained, which can be used for the utilization of embryos/sprouts. It was found that after the peeling of the shell material, which was achieved by keeping the raw materials in the leaching solution according to the invention and which occurred spontaneously or as a result of a slight mechanical change in the shell, as well as in the presence of a slight swelling of the seeds or grains, the already formed seedlings/seedlings were in germinating layer in an exfoliated form and could be very easily separated from the seeds or grains. This can only be achieved by passing the seeds or grains pre-treated in this way through a tube or sleeve, while both the shell material and the embryos/seedlings are separated from the seeds or grains. Thus, the mechanical separation of the embryos or seedlings can be greatly simplified. In addition, germs or seedlings could be separated from seeds or grains together with disintegrated shell materials in one operation and divided.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, в котором помимо дезинтеграции, и/или разделения, и/или растворения растительных оболочечных материалов проводится отделение зародышей/проростков.Preferred is a method of disintegration and leaching of plant materials, in which, in addition to disintegration and/or separation and/or dissolution of plant shell materials, the separation of germs/seedlings is carried out.
Предпочтительным является способ облегченного отделения зародышей/проростков.Preferred is the method of facilitating the separation of the embryos/seedlings.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, при котором замедляется или предотвращается созревание семян и/или зерен растений.Preferred is a method of disintegration and leaching of plant materials, which slows down or prevents the maturation of seeds and/or grains of plants.
Неожиданно было обнаружено, что семена и зерна, которые были освобождены от окружающего их оболочечного материала одним из способов согласно изобретению, можно особенно выгодным способом обрабатывать дальше. Это касается, в частности, дальнейшей обработки для перевода в растворимую форму (выщелачивания) отдельных компонентов семян и зерен. Так, оказалось, что при измельчении семян и зерен, у которых были удалены оболочечные материалы согласно изобретению, и набухание соответствовало интервалу от 100 до 200 об.%, можно за короткое время получить мелкозернистую массу с использованием мельницы с ножевым барабаном, и затем в процессе водного выщелачивания полностью разделить на их компоненты. При этом особенно выгодно, что по сравнению с необработанными семенами или зернами требуется внесение существенно меньшей энергии, и не происходит образования пыли при измельчении. Таким образом, один из способов согласно изобретению направлен также на дезинтеграцию и гидратацию растительного сырья, при котором происходит дезинтеграция/отделение оболочки и/или кожуры.Surprisingly, it has been found that seeds and grains which have been freed from their surrounding shell material by one of the methods according to the invention can be processed further in a particularly advantageous manner. This concerns, in particular, further processing for conversion into a soluble form (leaching) of individual components of seeds and grains. Thus, it has turned out that by grinding seeds and grains from which the coating materials according to the invention have been removed and the swelling is in the range of 100 to 200 vol.%, a fine-grained mass can be obtained in a short time using a knife drum mill, and then in the process aqueous leaching is completely separated into their components. It is particularly advantageous in this respect that, compared with untreated seeds or grains, substantially less energy is required and no dust is generated during grinding. Thus, one of the methods according to the invention is also directed to the disintegration and hydration of the plant material, in which the disintegration/separation of the shell and/or skin takes place.
Предпочтительным является способ, в котором помимо дезинтеграции/разделения оболочки и/или кожуры растительного сырья проводится также дезинтеграция/гидратация остальных компонентов растительного сырья. Предпочтительными являются семена, зерна и ядра. В дальнейших исследованиях было показано, что в случае семян или зерен, которые были заранее обработаны подобным образом, можно было очень легко разделить отдельные компоненты посредством способа водного выщелачивания. В одном предпочтительном варианте осуществления способа семена или зерна полностью освобождают от оболочечных материалов одним из способов согласно изобретению и сразу или позднее, в еще набухшем состоянии, подают на процесс размола или измельчения, в результате получается тонкозернистая непылящая масса, которую соединяют с выщелачивающим раствором. В одном варианте осуществления сразу по окончании или после фазы выщелачивания предпочтительно проводится отделение твердых веществ фильтрацией. В результате предпочтительно получают сложные или комплексно–связанные углеводы в виде частиц, а также волокна на основе целлюлозы с фильтровальным остатком, предпочтительно они полностью или по существу полностью освобождены от растворимых компонентов сырья, в частности, белков и растворимых углеводов. Кроме того, из фильтрата получают водный раствор, по существу или совершенно не содержащий волокон, в котором растворены растворимые белки и углеводы.Preferred is a method in which, in addition to the disintegration/separation of the shell and/or peel of the plant material, the disintegration/hydration of the remaining components of the plant material is also carried out. Seeds, grains and kernels are preferred. In further studies, it was shown that in the case of seeds or grains that had been pre-treated in this way, it was possible to separate the individual components very easily by means of a water leaching method. In one preferred embodiment of the method, seeds or grains are completely freed from shell materials by one of the methods according to the invention and immediately or later, in a still swollen state, are fed to the grinding or grinding process, resulting in a fine-grained, dust-free mass, which is combined with a leaching solution. In one embodiment, immediately after or after the leaching phase, solids separation by filtration is preferably carried out. As a result, complex or complex-linked carbohydrates in the form of particles are preferably obtained, as well as fibers based on cellulose with a filter cake, preferably they are completely or essentially completely freed from soluble components of the raw material, in particular proteins and soluble carbohydrates. In addition, from the filtrate, an aqueous solution is obtained, essentially or completely free of fibers, in which soluble proteins and carbohydrates are dissolved.
Неожиданно оказалось, что растворенные растворимые соединения могут быть агрегированы и конденсированы очень выгодным образом, что позволяет очень легко отделить их от водной распределительной фазы. Предпочтительно, белковая фракция селективно удаляется путем конденсации/ агрегации/ комплексообразования и/или фильтровальными или центробежными методами разделения и получается в виде чистого продукта. Такой селективной конденсации/ агрегации/ комплексообразования растворенных белков можно достичь, например, путем добавки органической кислоты, как, например, лимонная кислота или уксусная кислота. Таким образом, с помощью одного из способов согласно изобретению можно отделить семена и ядра растений от материала оболочки/кожуры, а также очень просто разделить полученные семена, ядра и зерна растений на их отдельные компоненты. Оказалось, что после набухания семян, зерен или ядер в водном растворе, который не содержит предлагаемых изобретением соединений для дезинтеграции или выщелачивания, выщелачивание компонентов семян, зерен или ядер с последующим диспергированием в водном распределительном объеме было невозможным. Неожиданно оказалось, что разделение компонентов, гидратированных способом согласно изобретению, возможно провести в водном распределительном объеме, если для дезинтеграции/выщелачивание использовать один из растворов согласно изобретению, содержащих растворенные соединения для дезинтеграции. При этом предпочтительными соединениями для дезинтеграции/выщелачивания являются аминокислоты и/или пептиды. Можно показать, что для вариантов осуществления способа, в которых сначала проводится дезинтеграция оболочечного материала в сочетании с набуханием семян, зерен или ядер в растворах согласно изобретению, а затем механическая дезинтеграция, для полного выщелачивания компонентов растительного материала дальнейшее воздействие водного раствора согласно изобретению, содержащего дезинтегрирующие соединения, не требуется, в отличие от способа, при котором отделение оболочки/кожуры осуществлялось другим способом. Таким образом, способ в одном варианте осуществления позволяет провести как дезинтеграцию, так и выщелачивание и отделение растительной оболочки и кожуры, а также последующую дезинтеграцию/выщелачивание остальных компонентов сырья, а также их разделение и извлечение. Таким образом, неожиданно оказалось, что с водным выщелачивающим раствором согласно изобретению можно достичь как дезинтеграции растительного оболочечного материала и его отделения от семян, зерен или ядер, так и осуществить последующее выщелачивание компонентов семян, зерен или ядер способом водного выщелачивания.Surprisingly, it turned out that dissolved soluble compounds can be aggregated and condensed in a very advantageous manner, which makes it very easy to separate them from the aqueous distribution phase. Preferably, the protein fraction is selectively removed by condensation/aggregation/complexation and/or filtration or centrifugal separation techniques and is obtained as a pure product. Such selective condensation/aggregation/complexation of dissolved proteins can be achieved, for example, by adding an organic acid, such as citric acid or acetic acid. Thus, using one of the methods according to the invention, it is possible to separate seeds and plant kernels from the shell/skin material, and also very simply to separate the obtained seeds, kernels and plant grains into their individual components. It turned out that after swelling of seeds, grains or kernels in an aqueous solution that does not contain the compounds of the invention for disintegration or leaching, leaching of the components of the seeds, grains or kernels with subsequent dispersion in an aqueous distribution volume was impossible. Surprisingly, it turned out that the separation of the components hydrated by the method according to the invention can be carried out in an aqueous distribution volume if one of the solutions according to the invention containing dissolved compounds for disintegration is used for disintegration/leaching. While the preferred compounds for disintegration/leaching are amino acids and/or peptides. It can be shown that for the embodiments of the method, in which first the disintegration of the shell material is carried out in combination with the swelling of seeds, grains or nuclei in solutions according to the invention, and then mechanical disintegration, for complete leaching of the components of the plant material, further exposure to an aqueous solution according to the invention containing disintegrating agents connection, is not required, in contrast to the method in which the separation of the shell/peel was carried out in a different way. Thus, the method in one embodiment allows for both disintegration and leaching and separation of the vegetable shell and peel, as well as the subsequent disintegration/leaching of the remaining components of the raw material, as well as their separation and recovery. Thus, it has surprisingly turned out that with the aqueous leaching solution according to the invention, it is possible to achieve both the disintegration of the plant coating material and its separation from the seeds, grains or kernels, and the subsequent leaching of the components of the seeds, grains or kernels by the water leaching method.
Предпочтительным является способ, в котором водное выщелачивание и разделение компонентов семян, зерен или ядер становится возможным путем дезинтеграции, и/или отделения оболочечного материала, и/или набухания семян, зерен или ядер в водном растворе, содержащем растворенные аминокислоты и/или пептиды.Preferred is a method in which water leaching and separation of the components of the seeds, grains or kernels is made possible by disintegration and/or separation of the shell material and/or swelling of the seeds, grains or kernels in an aqueous solution containing dissolved amino acids and/or peptides.
Предпочтительным является способ разделения растительного оболочечного материала с сохранением структурной целостности отделенных оболочечных материалов и/или компонентов семян, зерен или ядер растений.Preferred is a process for separating the plant coat material while maintaining the structural integrity of the separated coat materials and/or components of seeds, grains or plant nuclei.
Предпочтительным является способ получения препаратов растительного оболочечного материала с использованием волоконных композиций.Preferred is the method of obtaining preparations of plant casing material using fiber compositions.
Предпочтительны препараты растительного оболочечного материала, которые могут быть получены способом дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья.Preferred preparations of plant shell material, which can be obtained by the method of disintegration and leaching of plant material.
Предпочтительным является применение препаратов растительного оболочечного материала для волоконных композиций.It is preferable to use preparations of vegetable casing material for fiber compositions.
Предпочтительным является способ выщелачивания семян, зерен или ядер растений.Preferred is the method of leaching seeds, grains or plant nuclei.
Неожиданно оказалось, что проводимая в соответствии с изобретением дезинтеграция растительного сырья позволяет также извлечь компоненты, которые в нем содержатся. В одном предпочтительном варианте осуществления дезинтеграция осуществляется для извлечения растворимых белков и углеводов, а также волокон на основе целлюлозы и/или богатой лигнином оболочки. В частности, для дезинтеграции согласно изобретению с помощью сульфитов и мочевины, в дополнение к дезинтеграции может происходить также выщелачивание семян, зерен и ядер, что при применение описанного здесь способа приводит к полному растворению белков, которые затем находятся в растворенном состоянии и которые можно подвергнуть агрегации, конденсации, сепарации и извлечению посредством описанного здесь способа. Так, например, для соевых бобов было показано, что если их полностью погрузить в водный раствор для дезинтеграции, в котором растворены сульфит натрия и/или мочевина в концентрации 1 вес.%, и нагреть среду до 125°C при атмосферном давлении 1,4 бара, то затем можно полностью диспергировать компоненты в водном распределительном объеме, если провести суспензию через коллоидную мельницу с высоким сдвиговым воздействием. Фильтрация полученной водной распределительной фазы позволила получить фракцию твердых веществ, которая, согласно микроскопическому анализу, не содержала растворимых остатков. С другой стороны, растворенные белки, присутствующие в фильтрованной технологической жидкости могут агрегировать/ образовывать комплексы с агрегирующими/комплексообразующими соединениями, в результате чего последние конденсируются и осаждаются, и после осаждения могут быть отделены от свободной водной фазы путем фильтрации или методами центробежного разделения и затем находиться в виде пастообразной/кремообразной массы. Химическим анализом была определена концентрация белка 75 вес.%. Аналогичные результаты были обнаружены и для дезинтеграции других растительных исходных материалов, таких как семена подсолнечника, кукурузная крупа или ятрофа, а также рапсовый жмых. Регулярно получали белковые изоляты или концентраты.Surprisingly, it turned out that the disintegration of the plant material carried out in accordance with the invention also makes it possible to extract the components that it contains. In one preferred embodiment, the disintegration is carried out to recover soluble proteins and carbohydrates, as well as fibers based on cellulose and/or lignin-rich shell. In particular, for the disintegration according to the invention with sulfites and urea, in addition to disintegration, leaching of seeds, grains and kernels can also take place, which, using the method described here, leads to the complete dissolution of proteins, which are then in a dissolved state and which can be subjected to aggregation , condensation, separation and recovery by means of the method described here. So, for example, for soybeans, it was shown that if they are completely immersed in an aqueous disintegration solution in which sodium sulfite and/or urea are dissolved at a concentration of 1 wt.%, and the medium is heated to 125 ° C at an atmospheric pressure of 1.4 bar, the components can then be completely dispersed in the aqueous distribution volume by passing the suspension through a high shear colloid mill. Filtration of the resulting aqueous distribution phase allowed a solids fraction to be obtained which, according to microscopic analysis, contained no soluble residues. On the other hand, dissolved proteins present in the filtered process fluid may aggregate/complex with aggregating/complexing compounds, causing the latter to condense and precipitate, and after precipitation may be separated from the free aqueous phase by filtration or centrifugal separation methods and then be in the form of a pasty / creamy mass. The protein concentration was determined by chemical analysis to be 75% by weight. Similar results have been found for the disintegration of other plant starting materials such as sunflower seeds, corn grits or jatropha, as well as rapeseed cake. Regularly received protein isolates or concentrates.
Таким образом, в одном предпочтительном варианте осуществления способа дезинтеграция проводится с или без одного из способов выщелачивания согласно изобретению для извлечения растворимых компонентов растительного сырья.Thus, in one preferred embodiment of the method, the disintegration is carried out with or without one of the leaching methods according to the invention to recover the soluble components of the plant material.
Таким образом, предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья со следующими технологическими стадиями:Thus, the preferred method is the disintegration and leaching of plant materials with the following technological steps:
a) приготовление растительного сырья,a) preparation of vegetable raw materials,
b) соединение сырья с дезинтегрирующим раствором и выдерживание в дезинтегрирующем растворе до достижения дезинтеграции,b) combining the raw material with the disintegrating solution and keeping it in the disintegrating solution until disintegration is achieved,
c) распределение компонентов дезинтегрированного сырья в распределительном объеме,c) distribution of the components of the disintegrated raw materials in the distribution volume,
d) отделение твердых компонентов от растворенных компонентов,d) separating solid components from dissolved components,
e) извлечение фракций ценных веществ из отделенных компонентов путемe) recovery of fractions of valuable substances from the separated components by
e1) отделения волокон на основе целлюлозы от богатой лигнином оболочки посредством метода вихревых токов и получение очищенных фракций волокон на основе целлюлозы и богатой лигнином оболочки,e1) separating the cellulose-based fibers from the lignin-rich casing by means of the eddy current method and obtaining purified fractions of the cellulose-based fibers and the lignin-rich casing,
e2) агрегирования/комплексообразования растворенных белков с помощью комплексообразователя и отделение осажденных агрегированных/ комплексно–связанных конденсированных белков с получением агрегированной/ комплексно–связанной белковой массы.e2) aggregating/complexing the dissolved proteins with a complexing agent and separating the precipitated aggregated/complex-bound condensed proteins to obtain an aggregated/complex-bound protein mass.
При этом технологическая стадия b) факультативно может проводиться вместе с термической и/или механической дезинтеграцией или, по выбору, термическая и/или механическая дезинтеграция проводится на факультативной технологической стадии b1) по окончании технологической стадии b).In this case, the technological stage b) can optionally be carried out together with thermal and/or mechanical disintegration or, optionally, thermal and/or mechanical disintegration is carried out in an optional technological stage b1) at the end of the technological stage b).
Твердые компоненты, полученные способом дезинтеграции, при котором дезинтегрирующий раствор не содержал аминокислот и/или пептидов согласно изобретению, имели заметный характерный для вида запах. Поэтому предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья со следующими технологическими стадиями:The solid components obtained by the disintegration process, in which the disintegrating solution did not contain the amino acids and/or peptides according to the invention, had a noticeable species-specific odor. Therefore, the method of disintegration and leaching of plant materials with the following technological stages is preferable:
a) приготовление растительного сырья,a) preparation of vegetable raw materials,
b) соединение сырья с дезинтегрирующим раствором, содержащим аминокислоты и/или пептиды, и выдерживание в дезинтегрирующем/выщелачивающем растворе до достижения дезинтеграции,b) combining the raw material with a disintegrating solution containing amino acids and/or peptides and keeping in the disintegrating/leaching solution until disintegration is achieved,
c) распределение компонентов дезинтегрированного сырья в распределительном объеме,c) distribution of the components of the disintegrated raw materials in the distribution volume,
d) отделение твердых компонентов от растворенных компонентов растительного сырья,d) separating the solid components from the dissolved components of the plant material,
e) извлечение ценных фракций из отделенных компонентов путемe) recovery of valuable fractions from the separated components by
e1) отделения волокон на основе целлюлозы от богатой лигнином оболочки посредством метода вихревых токов и получение очищенных фракций волокон на основе целлюлозы, а также богатой лигнином оболочки,e1) separating the cellulose-based fibers from the lignin-rich casing by means of the eddy current method and obtaining purified fractions of the cellulose-based fibers as well as the lignin-rich casing,
e2) агрегирования/комплексообразования растворенных белков с помощью комплексообразователя и отделение осажденных агрегированных/ комплексно–связанных конденсированных белков с получением агрегированной/ комплексно–связанной белковой массы.e2) aggregating/complexing the dissolved proteins with a complexing agent and separating the precipitated aggregated/complex-bound condensed proteins to obtain an aggregated/complex-bound protein mass.
При этом предпочтительный вариант осуществления способа характеризуется следующими технологическими стадиями:In this case, the preferred embodiment of the method is characterized by the following technological stages:
Способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья с технологическими стадиямиMethod for disintegration and leaching of vegetable raw materials with technological stages
a) приготовление растительного сырья,a) preparation of vegetable raw materials,
b) соединение сырья с дезинтегрирующим раствором и выдерживание в дезинтегрирующем растворе до достижения дезинтеграции,b) combining the raw material with the disintegrating solution and keeping it in the disintegrating solution until disintegration is achieved,
c) распределение компонентов дезинтегрированного сырья в распределительном объеме с получением твердых компонентов и растворенных компонентов растительного сырья,c) distributing the components of the disintegrated raw materials in the distribution volume to obtain solid components and dissolved components of plant raw materials,
d) отделение твердых компонентов от растворенных компонентов растительного сырья,d) separating the solid components from the dissolved components of the plant material,
e) извлечение ценной фракции из отделенных компонентов растительного сырья путемe) extraction of a valuable fraction from the separated components of plant materials by
e1) отделения волокон на основе целлюлозы от богатой лигнином оболочки твердых компонентов растительного сырья посредством метода вихревых токов и получение очищенных фракций волокон на основе целлюлозы, а также богатой лигнином оболочки,e1) separating the cellulose-based fibers from the lignin-rich shell of the solid components of the plant material by means of the eddy current method and obtaining purified fractions of the cellulose-based fibers as well as the lignin-rich shell,
e2) агрегирование/комплексообразование растворенных белков растворенных компонентов растительного сырья с помощью комплексообразователя и отделение осажденных агрегированных/ комплексно–связанных конденсированных белков, с получением агрегированной/ комплексно–связанной белковой массы.e2) aggregation/complexation of the dissolved proteins of the dissolved components of the vegetable raw materials with the help of a complexing agent and separation of the precipitated aggregated/complex-bound condensed proteins, obtaining an aggregated/complex-bound protein mass.
При этом технологическая стадия b) факультативно может проводиться вместе с термической и/или механической дезинтеграцией или, по выбору, термическая и/или механическая дезинтеграция проводится на факультативной технологической стадии b1) по окончании технологической стадии b).In this case, the technological stage b) can optionally be carried out together with thermal and/or mechanical disintegration or, optionally, thermal and/or mechanical disintegration is carried out in an optional technological stage b1) at the end of the technological stage b).
В сравнительных исследованиях удалось показать, что при использовании аминокислот и/или пептидов согласно изобретению получаемые волокна на основе целлюлозы и/или богатая лигнином оболочка уже не содержала пахучих и/или вкусовых веществ.In comparative studies, it has been possible to show that when using the amino acids and/or peptides according to the invention, the resulting cellulose-based fibers and/or the lignin-rich casing no longer contain odorous and/or flavoring substances.
Далее, особенно выгодным является то, что дезинтегрированный оболочечный материал предпочтительно можно полностью и одним куском отделить и удалить из семян, зерен или ядер растений. В одном предпочтительном варианте осуществления отделение дезинтегрированного оболочечного материала/кожуры предпочтительно проводится с использованием устройства, которое воздействует с одной или нескольких сторон тангенциальными сдвиговыми усилиями на подготовленные согласно изобретению семена и зерна растений. При этом сдвиговое усилие может иметь форму давления на наружную сторону семян, зерен или ядер растений или форму поперечного смещения. Подходящими устройствами, известными из уровня техники, являются, например, рычажные прессы. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления съем оболочечного слоя достигается тем, что семена, зерна или ядра растений сначала проводят через устройство для сортировки по размерам, известное из уровня техники, где эти семена или ядра в приемных резервуарах разделяют на определенные диапазоны диаметров. Из этих резервуаров с помощью другого устройства отдельные семена, зерна или ядра вводят в бункер или шахту, так чтобы семена или ядра располагались предпочтительно в продольном направлении. В одном предпочтительном варианте осуществления одно или несколько семян или ядер продавливают посредством пуансона или устройства с сжатым воздухом через упругую гильзу/трубку, или через одну или несколько перфорированных перегородок. При этом оболочечный материал предпочтительно полностью снимается. Предпочтительно, семена, зерна или ядра растений из–за ускорения, которое они испытывали, изгоняются/ катапультируются из съемного устройства и принимаются в следующий приемный резервуар. Оболочечный материал, также выталкиваемый, при этом предпочтительно отделяется, описывая траекторию движения, отличную от траектории освобожденных от оболочечного материала семян, зерен или ядер, задаваемую, например, силой тяжести или сепарацией провеиванием, и доставляется в другой резервуар. В следующем предпочтительном варианте осуществления отделение оболочечного материала осуществляется с помощью устройства, в котором семена, зерна или ядра растений, подготовленные согласно изобретению, сортируют по диаметру или несортированными отправляют на по меньшей мере 2 приблизительно или полностью параллельно расположенные трубы, которые вращаются равномерно, и/или неравномерно, и/или в противоположные стороны. Семена, зерна или ядра вращаются и переносятся в промежутке, образованном между трубами. При этом предпочтительно имеется непараллельность по меньшей мере одной из труб или нескольких труб. В результате возникает тангенциальное сдвиговое усилие, действующее на оболочечный материал соседних семян, зерен или ядер, что ведет к разрывам оболочечного материала, что во время вращательного перемещения семян, зерен или ядер в описываемом рычажном механизме приводит, например, из–за ускоряющего движения и/или воздушного потока, к их отделению и выносу. Благодаря этому освобожденные от оболочечного материала семена, зерна или ядра, а также оболочечный материал могут быть собраны в разных резервуарах.Further, it is particularly advantageous that the disintegrated coating material can preferably be completely and in one piece separated and removed from seeds, grains or plant nuclei. In one preferred embodiment, the separation of the disintegrated casing material/skin is preferably carried out using a device that acts from one or more sides with tangential shear forces on the seeds and plant seeds prepared according to the invention. In this case, the shear force may be in the form of pressure on the outer side of the seeds, grains or plant nuclei or in the form of a transverse displacement. Suitable devices known from the prior art are, for example, lever presses. In one particularly preferred embodiment, the removal of the shell layer is achieved by first passing the seeds, grains or plant kernels through a size sorting device known from the prior art, where these seeds or kernels in the receiving tanks are separated into certain diameter ranges. From these reservoirs, by means of another device, individual seeds, grains or kernels are introduced into a hopper or shaft, so that the seeds or kernels are arranged preferably in the longitudinal direction. In one preferred embodiment, one or more seeds or kernels are forced by means of a punch or compressed air device through a resilient sleeve/tube, or through one or more perforated septa. In this case, the sheath material is preferably completely removed. Preferably, the seeds, grains or plant nuclei, due to the acceleration they have experienced, are expelled/ejected from the removal device and taken into the next receiving tank. The shell material, also pushed out, is preferably separated, describing a trajectory of movement different from the trajectory of the seeds, grains or kernels released from the shell material, given, for example, by gravity or separation by winnowing, and delivered to another tank. In a further preferred embodiment, the separation of the shell material is carried out by means of a device in which seeds, grains or plant kernels prepared according to the invention are sorted by diameter or sent unsorted to at least 2 approximately or completely parallel pipes that rotate uniformly, and/ or unevenly and/or in opposite directions. Seeds, grains or kernels rotate and are carried in the gap formed between the pipes. In this case, there is preferably a non-parallelism of at least one of the pipes or several pipes. The result is a tangential shear force acting on the shell material of neighboring seeds, grains or kernels, which leads to ruptures of the shell material, which during the rotational movement of the seeds, grains or kernels in the described lever mechanism leads, for example, due to the accelerating movement and / or air flow, to their separation and removal. As a result, the seeds, grains or kernels freed from the shell material, as well as the shell material, can be collected in different containers.
Предпочтительным является устройство для отделения и удаления дезинтегрированных оболочечных материалов и кожуры из семян, зерен или ядер, в котором на дезинтегрированный оболочечный материал/компоненты оболочки действуют сдвиговые усилия.Preferred is a device for separating and removing disintegrated shell materials and skins from seeds, grains or kernels, in which shear forces are applied to the disintegrated shell material/shell components.
Предпочтительным является устройство для перфорации/ отделения/ разделения оболочечного материала от семян, зерен или ядер растений.A device for perforating/separating/separating the coating material from seeds, grains or plant nuclei is preferred.
Неожиданно оказалось, что одним из способов согласно изобретению можно с большим успехом и очень легко удалить соединительные слои, которые существуют или возникают между оболочечным материалом и семенами, зернами или ядрами растений. Так, оказалось, например, что при отделении кожицы с миндаля и соевых бобов, если оно проводится с использованием воды или одним из способов согласно изобретению, и набухлую кожицу удаляют механически, на семенах, зернах или ядрах присутствует мыло– или слизеподобный слой, который в ходе сушки становится клейким и пристает к очищенным от кожицы семенам, зернам или ядрам. Было найдено, что промежуточный слой, набухший в выщелачивающем растворе согласно изобретению, который находится на поверхностях обнаженных семян, зерен или ядер растений, а также может находиться на поверхностях отделенных оболочечных материалов, можно очень легко удалить промывкой холодной водой. С обнаженными промежуточными слоями, которые были получены способом не по изобретению, это было невозможным или достигалось только в процессе промывки горячей водой. Ополаскивание промежуточного слоя можно проводить, например, водой. Таким образом, предпочтительным является дезинтеграция/удаление промежуточных/соединительных слоев оболочки и кожуры из растительного сырья также с применением одного из водных растворов согласно изобретению, которые содержат соединения для дезинтеграции. Особенно предпочтительны растворенные аминокислоты и/или пептиды. Но можно также использовать водные или спиртовые растворы, которые содержат другие соединения, предпочтительным является добавление ионных и/или неионных ПАВов. Предпочтительным является процесс промывки с использованием чистящих устройств согласно уровню техники, как, например, применение направленной струи воды или пара, или организация перемещений очищаемого растительного материала, которые ведут к возникновению сдвиговых усилий, с какими очищаемые материалы действуют друг на друга, и/или механических перемещений, как в стиральной машине. Неожиданно оказалось, что обработанные таким образом семена или ядра растений имели измененное поведение при сушке. Так, сушка, например, фасоли или тыквенного семени, происходила быстрее, если промежуточный слой был размягчен/отделен одним из способов согласно изобретению и полностью удален в процессе промывки. Например, в случае сухого тыквенного семени оказалось, что после удаления, в соответствии с изобретением, промежуточного слоя не происходило образования корки во время сушки. Кроме того, отделение было существенно более легким, чем когда проводилась дезинтеграция/отслаивание промежуточного слоя.Surprisingly, one of the methods according to the invention can very successfully and very easily remove the connecting layers that exist or occur between the shell material and seeds, grains or plant nuclei. So, it turned out, for example, that when peeling the skin from almonds and soybeans, if it is carried out using water or one of the methods according to the invention, and the swollen skin is removed mechanically, a soap- or mucus-like layer is present on the seeds, grains or kernels, which in during drying becomes sticky and sticks to peeled seeds, grains or kernels. It has been found that the intermediate layer swollen in the leaching solution according to the invention, which is on the surfaces of exposed seeds, grains or plant nuclei, and may also be on the surfaces of separated shell materials, can be very easily removed by washing with cold water. With exposed intermediate layers, which were obtained by a method not according to the invention, this was not possible or was achieved only in the process of washing with hot water. The rinsing of the intermediate layer can be carried out, for example, with water. Thus, it is preferable to disintegrate/remove the intermediate/connecting layers of the shell and peel from the plant material also using one of the aqueous solutions according to the invention which contain compounds for disintegration. Dissolved amino acids and/or peptides are especially preferred. But it is also possible to use aqueous or alcoholic solutions which contain other compounds, the addition of ionic and/or non-ionic surfactants is preferred. Preferred is the washing process using cleaning devices according to the prior art, such as the use of a directed jet of water or steam, or the organization of movements of the cleaned plant material, which lead to the occurrence of shear forces with which the cleaned materials act on each other, and / or mechanical movements, as in a washing machine. Surprisingly, seeds or plant kernels treated in this way had an altered drying behavior. Thus, drying, for example, beans or pumpkin seeds, was faster if the intermediate layer was softened/separated by one of the methods according to the invention and completely removed during the washing process. For example, in the case of dried pumpkin seed, it turned out that after removing, in accordance with the invention, the intermediate layer did not form a crust during drying. In addition, the separation was significantly easier than when the disintegration/peeling of the intermediate layer was carried out.
Предпочтительным является способ дезинтеграции/ размягчения/ отслаивания промежуточного слоя между растительным оболочечным материалом и семенами, зернами и ядрами растений.The preferred method is to disintegrate/soften/peel off the intermediate layer between the plant coating material and seeds, grains and plant nuclei.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, в котором проводится дезинтеграция/ размягчение/ отслаивание промежуточного слоя между растительным оболочечным материалом и семенами, зернами и ядрами растений.Preferred is a method of disintegration and leaching of plant materials, in which the disintegration/softening/peeling of the intermediate layer between the plant shell material and the seeds, grains and nuclei of plants.
Неожиданно оказалось, что способом согласно изобретению можно также дезинтегрировать/размягчить и отделить отложения и соединительные структуры семян и ядер растений. Так, например, можно показать, что семена тыквы или дыни можно очень легко и без остатков удалить из питающих их и механически стабилизирующих, похожих на жгуты или перегородкам, тканевых структур, если эти семена или ядра вместе с приставшими структурами ввести в один из растворов согласно изобретению и дезинтегрировать. Такого легкого удаления приставших тканевых структур невозможно было достичь путем обработки водой или водными растворами, которые содержали, например, ПАВы при в остальном сопоставимых условиях.Surprisingly, the method according to the invention can also disintegrate/soften and separate the deposits and connective structures of seeds and plant nuclei. For example, it can be shown that pumpkin or melon seeds can be removed very easily and without residues from tissue structures that feed them and mechanically stabilize them, similar to bundles or partitions, if these seeds or kernels, together with adhering structures, are introduced into one of the solutions according to invention and disintegrate. Such easy removal of adhering tissue structures could not be achieved by treatment with water or aqueous solutions which contained, for example, surfactants under otherwise comparable conditions.
Неожиданно оказалось, что семена, зерна или ядра, которые были получены одним из способов по изобретению и достаточно долгое время находились в одной из жидкостей по изобретению, содержащей катионные аминокислоты и/или пептиды, имели заметно меньший собственный вкус, или вкус полностью отсутствовал. В расширенных исследованиях удалось установить, что уменьшение или устранение неприятного/вяжущего вкуса зависит от длительности воздействия дезинтегрирующих жидкостей согласно изобретению, содержащих катионные аминокислоты или пептиды, или зависит от длительности перфорации оболочечного слой(ев) семян, зерен или ядер растений. Кроме того, оказалось, что снижение или устранение характерного для сорта собственного вкуса семян или ядер растений, обработанных одним из способов согласно изобретению, происходит по времени после удаления неприятных/вяжущих органолептических эффектов. Как результат, способом согласно изобретению можно очень выгодным образом устранить/исключить нежелательные органолептические эффекты и собственный вкус обработанных семян, зерен или ядер либо изолированно, либо в комбинации с оболочечным материалом. Таким образом, можно в щадящих продукты условиях получать семена, зерна или ядра растений, имеющие слабый вкус или вообще не имеющие вкуса, которые сохранили свою целостность и полностью освобождены от оболочечного слоя. Оказалось, что это уменьшение воспринимаемых органолептически компонентов семян, зерен или ядер растений, достигаемое в результате воздействия дезинтегрирующих жидкостей согласно изобретению, содержащих катионные аминокислоты или пептиды, оказывает существенный эффект на продукты, получаемые из обработанных семян, зерен или ядер растений. Так, например, оказалось, что компоненты, которые можно было извлечь в дальнейших процессах выщелачивания в виде отдельных фракций, совсем или практически совсем не содержат пахучих и вкусовых веществ, которые вызывают характерный для сорта или неприятный или вяжущий органолептический эффект. Это особенно выгодно для извлекаемых фракций крахмала и белка.Unexpectedly, it turned out that seeds, grains or kernels that were obtained by one of the methods according to the invention and were for a sufficiently long time in one of the liquids according to the invention containing cationic amino acids and/or peptides, had a markedly lower intrinsic taste, or the taste was completely absent. In extended studies, it has been found that the reduction or elimination of the unpleasant/astringent taste depends on the duration of exposure to the disintegrant liquids according to the invention containing cationic amino acids or peptides, or depends on the duration of perforation of the shell layer(s) of seeds, grains or plant nuclei. In addition, it has been found that the reduction or elimination of the cultivar-specific taste of seeds or plant kernels treated with one of the methods according to the invention occurs in time after the removal of unpleasant/astringent organoleptic effects. As a result, undesired organoleptic effects and intrinsic flavor of the treated seeds, grains or kernels can be eliminated/excluded in a very advantageous manner by the process according to the invention, either alone or in combination with a coating material. In this way it is possible, under product-friendly conditions, to obtain seeds, grains or plant kernels with little or no taste, which have retained their integrity and are completely freed from the shell layer. This reduction in organoleptically perceived components of seeds, grains or plant nuclei, achieved by exposure to disintegrating liquids according to the invention containing cationic amino acids or peptides, has turned out to have a significant effect on products obtained from treated seeds, grains or plant nuclei. So, for example, it turned out that the components that could be extracted in further leaching processes in the form of separate fractions do not contain any or almost no odorous and flavoring substances that cause a variety-specific or unpleasant or astringent organoleptic effect. This is particularly advantageous for the recoverable starch and protein fractions.
Предпочтительным является способ дезинтеграции/ отделения/ разделения растительных оболочечных материалов и получения отделенного оболочечного материала и/или растительных продуктов со слабым запахом и/или вкусом или без запаха и/или вкуса.Preferred is a process for disintegrating/separating/separating plant casing materials and obtaining separated casing material and/or plant products with little or no odor and/or taste.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, в котором дезинтегрирующий раствор содержит аминокислоты и/или пептиды.Preferred is a method of disintegration and leaching of plant materials, in which the disintegrating solution contains amino acids and/or peptides.
Другие выгодные эффекты вариантов осуществления способа достигаются для получаемых отделенных оболочечных материалов. Неожиданно оказалось, что можно получить отделенные оболочечные материалы, которые практически не имеют или почти не имеют неприятного вкуса или вяжущих органолептических эффектов. Кроме того, растительные оболочечные материалы, дезинтегрированные в соответствии со способом по изобретению, очень сильно набухают и легко формуются с получением произвольной формы. Так, например, из них можно сформовать пластину и/или спрессовать и можно резать без излома. Оказалось, например, что из таких оболочек можно вырезать тонкие полоски или другие геометрические формы, поскольку, в частности, оболочки можно деформировать равномерно, без разломов. Благодаря этому эффекту можно прессовать полученные и еще набухшие оболочки, с образованием, например, листов или пленок. Кроме того, предпочтительно, чтобы отделенные оболочки, которые были получены одним из предлагаемым изобретением способов дезинтеграции, не имели или практически не имели неприятного вкуса или не выделяли веществ, которые воспринимаются вяжущими. Поэтому полученные оболочки можно также использовать для приготовления пищи. В частности, волокна, которые можно получить из оболочек, полученных подобным образом, особенно хорошо подходят для текстурирования продуктов питания и приготовления пищи. Кроме того, получаемые дезинтегрированные оболочечные материалы имеют улучшенную набухаемость по сравнению с оболочечным материалом, полученным другими методами. Таким образом, способы согласно изобретению особенно хорошо подходят для получения волоконных текстур со слабым или нейтральным вкусом, отличающихся хорошей перерабатываемостью и хорошей набухаемостью. Варианты способа согласно изобретению позволяют получать препараты оболочечного материала, которые можно использовать в различных областях применения, например, для структурирования блюд. При этом понятие "препарат оболочечного материала" означает объединение/ комплекс/ текстуру дезинтегрированных оболочечных материалов, которые благодаря дезинтеграции согласно изобретению стали пригодны к формованию.Other advantageous effects of process embodiments are achieved for the resulting separated shell materials. Surprisingly, it has been possible to obtain separated casing materials which have little or no bad taste or astringent organoleptic effects. In addition, vegetable casing materials disintegrated in accordance with the method of the invention swell very strongly and are easily molded into arbitrary shapes. For example, they can be formed into a plate and/or pressed and can be cut without breaking. It turned out, for example, that thin strips or other geometric shapes can be cut out of such shells, since, in particular, the shells can be deformed uniformly, without fractures. Due to this effect, it is possible to press the obtained and still swollen casings, with the formation of, for example, sheets or films. In addition, it is preferred that the separated casings, which have been obtained by one of the disintegration processes according to the invention, have no or practically no unpleasant taste or release substances that are perceived as astringents. Therefore, the resulting casings can also be used for cooking. In particular, the fibers that can be obtained from casings obtained in this way are particularly well suited for food texturing and food preparation. In addition, the resulting disintegrated casing materials have improved swelling compared to casing materials prepared by other methods. Thus, the methods according to the invention are particularly well suited to obtain fiber textures with a low or neutral taste, which are characterized by good processability and good swellability. Variants of the method according to the invention make it possible to obtain shell material preparations that can be used in various fields of application, for example for structuring dishes. The term "shell material preparation" here means the combination/complex/texture of disintegrated shell materials which, due to the disintegration according to the invention, have become moldable.
Предпочтительным является способ получения текстур из растительного оболочечного материала, который имеют нейтральный запах или вкус, и/или который можно собрать в плоские и готовые к резке или сборке листы или пленки, и/или который способен хорошо набухать.A preferred process is to obtain textures from vegetable casing material which is odorless or tasteless and/or which can be assembled into sheets or films that are flat and ready to be cut or assembled and/or which is capable of swelling well.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья для получения волокнистых продуктов из растительных оболочечных материалов.Preferred is the method of disintegration and leaching of vegetable raw materials to obtain fibrous products from vegetable casing materials.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья для получения препаратов растительного оболочечного материала.Preferred is the method of disintegration and leaching of plant materials to obtain preparations of plant shell material.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, при котором проводится щадящая продукт дезинтеграция/перфорация или отделение оболочечного материала семян, зерен или ядер растений.Preferred is a process for the disintegration and leaching of plant materials, in which a product-friendly disintegration/perforation or separation of the shell material of seeds, grains or plant nuclei is carried out.
Неожиданно оказалось, что одним из способов дезинтеграции согласно изобретению можно также растворить уплотненный растительный оболочечный материал и позволить извлечение компонентов оболочечного материала. Было найдено, что растительные оболочки, которые выдерживали в водном растворе согласно изобретению в течение длительного времени, набухали и позволяли отделять слоями волокна на основе целлюлозы. Кроме того, было обнаружено, что растительные оболочки растворяются быстро и полностью, если их обработать раствором согласно изобретению в автоклаве при подходящих условиях по температуре и давлению. Полученная в таком случае масса состояла преимущественно из растворенных волокон на основе целлюлозы, которые можно было легко очистить водой от содержащихся в них белков и растворимых углеводных соединений с применением методов фильтрации. При этом волокна на основе целлюлозы содержали растворенные оболочечные материалы иногда с заметно другими свойствами, чем у волокон на основе целлюлозы из зерен или ядер, которые ранее были окружены ими как оболочечным материалом и которые были обработаны вышеописанным способом водного выщелачивания. Волокна на основе целлюлозы, получаемые в результате дезинтеграции и выщелачивания оболочечного материала, отличаются, например, размерами и формой. Так, волокна на основе целлюлозы, полученные при выщелачивании оболочечного материала, имеют более высокий коэффициент формы (отношение длины к поперечному размеру), чем полученные при дезинтеграции и выщелачивании прочих компонентов семян, зерен или ядер. Полагают, что эти различия ответственны также за разное органолептическое восприятие, обнаруженное в случае волокон на основе целлюлозы из семян, зерен или ядер и в случае соответствующего растворенного оболочечного материала. Кроме того, волокна на основе целлюлозы, получаемые из оболочечных материалов, имели другие функциональные свойства, чем волокна на основе целлюлозы, которые были получены при дезинтеграции/выщелачивания семян, зерен или ядер растений. Так, например, можно получить сильно пигментированные волокна на основе целлюлозы из растворенного оболочечного материала фасоли обыкновенной. Далее, например, дезинтегрированная и растворенная кожура сухого миндаля и косточек авокадо имела особенно нежный тающий вкус при дегустации. Кроме того, при получении теста и приготовлении пищи оказалось, что такие волокна на основе целлюлозы имеют лучшие эмульгирующие и стабилизирующие свойства, чем целлюлозные волокна.Surprisingly, one of the disintegration methods according to the invention can also dissolve the densified plant casing material and allow the recovery of the components of the casing material. It was found that the vegetable casings, which were kept in the aqueous solution according to the invention for a long time, swelled and allowed the cellulose-based fibers to be separated in layers. In addition, it has been found that the vegetable hulls dissolve rapidly and completely when treated with the solution according to the invention in an autoclave under suitable temperature and pressure conditions. The mass obtained in this case consisted predominantly of dissolved cellulose-based fibers, which could be easily purified with water from their proteins and soluble carbohydrate compounds using filtration methods. However, the cellulose-based fibers contained dissolved casing materials, sometimes with markedly different properties, than those of the cellulose-based fibers from grains or cores that were previously surrounded by them as a casing material and which were processed by the above-described aqueous leaching process. The cellulose-based fibers resulting from the disintegration and leaching of the casing material differ, for example, in size and shape. Thus, cellulose-based fibers obtained by leaching the casing material have a higher shape factor (ratio of length to transverse dimension) than those obtained by disintegration and leaching of other components of seeds, grains or kernels. It is believed that these differences are also responsible for the different organoleptic perception found in the case of fibers based on cellulose from seeds, grains or kernels and in the case of the corresponding dissolved coating material. In addition, cellulose-based fibers obtained from casing materials had different functional properties than cellulose-based fibers that were obtained from the disintegration/leaching of seeds, grains or plant nuclei. Thus, for example, highly pigmented cellulose-based fibers can be obtained from the dissolved shell material of the common bean. Further, for example, the disintegrated and dissolved peel of dry almonds and avocado pits had a particularly gentle melting taste upon tasting. In addition, in dough production and food preparation, such cellulose-based fibers have proven to have better emulsifying and stabilizing properties than cellulose fibers.
Предпочтительным является способ извлечения волокон на основе целлюлозы из оболочечного материала семян, зерен или ядер растений.Preferred is a method for extracting cellulose-based fibers from the coating material of seeds, grains or plant nuclei.
Кроме того, оказалось, что для осуществления дезинтеграции волокон на основе целлюлозы подходят карбонаты и сульфиты. Если для дезинтеграции растительного сырья используются щелочные соединения, то кроме волокон на основе целлюлозы и/или богатой лигнином оболочки получаются также белки и растворимые углеводы, и происходит интенсивное побурение растворов и растворенного растительного материала, что нежелательно. Неожиданно было обнаружено, что когда уже произошло выщелачивания сырья и, в частности, когда уже произошло отделение растворенных или растворимых белков и углеводов, изменения цвета, которое ведет к снижению качества волокон на основе целлюлозы, не происходит, если в водной выщелачивающей среде содержатся карбонаты или сульфиты. Так, например, при дезинтеграции соевого шрота с использованием раствора мочевины концентрацией 1 вес.%, содержащего аргинин в концентрации 0,05 моль/л, можно достичь полной дезинтеграции оболочечного материала после выдерживания при 90°C в течение 60 минут. При этом достигается также выщелачивание, которое позволяет почти полностью отделить растворимые белки и углеводы, которые отфильтровываются с технологической жидкостью. Полученная оптически светлая волокнистая масса не имела вкуса и запаха и содержала волокна, из которых до 38 вес.% (сух.в.) имели размер 100 мкм, до 82 вес.% (сух.в.) < 250 мкм и до 18 вес.% (сух.в.) > 250 мкм. Волокнистую массу дезинтегрировали дополнительно раствором карбоната натрия 0,5 вес.% при 80°C в течение 20 минут, причем ни в одном случае не происходило изменения окраски технологической жидкости или волокон на основе целлюлозы. Полученные волокна на основе целлюлозы после дополнительной дезинтеграции были мягче на ощупь, чем перед ней, и до 65 вес.% (сух.в.) из них имело размер < 100 мкм, до 98 вес.% (сух.в.) < 250 мкм. Волокнистая масса имела при дегустации отличные вкусовые качества, которые были описаны как кремообразные и похожие на сливки. Поэтому в соответствии с изобретением осуществляют также двухстадийный способ дезинтеграции/выщелачивания, в котором сначала проводится дезинтеграция/выщелачивание кожуры/оболочечного материала с отделением растворенных растворимых компонентов сырья, а затем дезинтеграция волокон на основе целлюлозы и/или богатой лигнином оболочки. Неожиданно было обнаружено, что растворы, содержащие сульфиты, подходят также для дезинтеграции волокон на основе целлюлозы. Так, оказалось, что барду, которая после ферментативного выщелачивания еще содержала небольшое количество растворимых белков и углеводов и которая подвергалась дезинтеграции в водном растворе 1 вес.% сульфита натрия при 85°C в течение 90 минут, можно с помощью коллоидной мельницы диспергировать до получения суспензии волокон на основе целлюлозы. Полученные волокна на основе целлюлозы были очень мягкими на ощупь и до 78 вес.% (сух.в.) из них имели размер < 100 мкм, и >95 вес.% (сух.в.) < 250 мкм.In addition, carbonates and sulfites have proven to be suitable for effecting the disintegration of cellulose-based fibers. If alkaline compounds are used for the disintegration of plant materials, then in addition to fibers based on cellulose and/or a lignin-rich sheath, proteins and soluble carbohydrates are also obtained, and intense browning of solutions and dissolved plant material occurs, which is undesirable. Surprisingly, it has been found that when leaching of the raw material has already taken place, and in particular when the separation of dissolved or soluble proteins and carbohydrates has already taken place, the discoloration which leads to a decrease in the quality of the cellulose-based fibers does not occur if the aqueous leaching medium contains carbonates or sulfites. For example, by disintegrating soybean meal using a 1 wt% urea solution containing 0.05 mol/l arginine, complete disintegration of the casing material can be achieved after exposure to 90° C. for 60 minutes. This also achieves leaching, which makes it possible to almost completely separate soluble proteins and carbohydrates, which are filtered out with the process liquid. The resulting optically clear fibrous mass was tasteless and odorless and contained fibers, of which up to 38 wt.% (dry wt.) had a size of 100 μm, up to 82 wt. .% (d.w.) > 250 µm. The fibrous mass was further disintegrated with a solution of sodium carbonate 0.5 wt.% at 80°C for 20 minutes, and in no case there was a change in color of the process fluid or fibers based on cellulose. The obtained fibers based on cellulose after additional disintegration were softer to the touch than before it, and up to 65 wt.% (dry wt.) of them had a size < 100 μm, up to 98 wt.% (dry wt.) < 250 µm. The pulp had excellent tasting qualities, which were described as creamy and creamy. Therefore, according to the invention, a two-stage disintegration/leaching process is also carried out, in which first the disintegration/leaching of the skin/shell material is carried out with the separation of the dissolved soluble components of the raw material, and then the disintegration of the cellulose-based fibers and/or the lignin-rich casing. Surprisingly, it has been found that solutions containing sulfites are also suitable for the disintegration of cellulose-based fibers. So, it turned out that the stillage, which after enzymatic leaching still contained a small amount of soluble proteins and carbohydrates and which was subjected to disintegration in an aqueous solution of 1 wt.% sodium sulfite at 85 ° C for 90 minutes, can be dispersed using a colloid mill to obtain a suspension cellulose fibers. The resulting cellulose-based fibers were very soft to the touch and up to 78 wt.% (d.w.) of them were < 100 μm, and >95 wt.% (d.w.) < 250 μm.
Предпочтительным является способ извлечения волокон на основе целлюлозы из оболочечного материала семян, зерен или ядер растений.Preferred is a method for extracting cellulose-based fibers from the coating material of seeds, grains or plant nuclei.
Далее, было обнаружено, что с дезинтегрирующими/выщелачивающими соединениями согласно изобретению можно получить также не имеющие вкуса и/или окраски волокна на основе целлюлозы. Так, в случае свекольной стружки после экстракции патоки, которая имеет низкое остаточное содержание растворимых углеводов, проводилась дезинтеграция с использованием 1%–ного раствора бисульфита натрия или 2%–ного раствора гидрокарбоната натрия при 90°C в течение 90 минут, и при котором дезинтегрированная масса стружки обрабатывалась в сдвиговом смесителе, в результате получали суспензию волокон на основе целлюлозы. Однако полученная волокнистая масса все еще имела сильный землистый запах и вкус и поэтому была не пригодной для употребления в пищу. При дальнейшем выщелачивании с растворами аминокислот и/или пептидов согласно изобретению, в которых обезвоженную волокнистую массу выдерживали 60 минут при 50°C, после обезвоживания и повторного промывания волокнистой массы волокна на основе целлюлозы не имели запаха и вкуса и при органолептической экспертизе были оценены как очень мягкие и кремообразные. Далее, при ситовом анализе оказалось, что до 80–85 вес.% (сух.в.) волокон на основе целлюлозы имели размер < 100 мкм и от >94 до 96 вес.% (сух.в.) имели размер < 250 мкм.Furthermore, it has been found that tasteless and/or colorless cellulose-based fibers can also be obtained with the disintegrant/leaching compounds according to the invention. Thus, in the case of beet chips, after extraction of molasses, which has a low residual content of soluble carbohydrates, disintegration was carried out using 1% sodium bisulfite solution or 2% sodium hydrogen carbonate solution at 90 ° C for 90 minutes, and in which the disintegrated the mass of chips was processed in a shear mixer, resulting in a suspension of fibers based on cellulose. However, the resulting pulp still had a strong earthy smell and taste and was therefore unsuitable for human consumption. Upon further leaching with solutions of amino acids and/or peptides according to the invention, in which the dehydrated pulp was kept for 60 minutes at 50°C, after dehydration and repeated washing of the pulp, the cellulose-based fibers were odorless and tasteless and were evaluated by organoleptic examination as very soft and creamy. Further, in sieve analysis, up to 80–85 wt.% (d.w.) of cellulose-based fibers were found to be < 100 µm and >94 to 96 wt.% (d.w.) were < 250 µm. .
В разносторонних исследованиях по применению волокон на основе целлюлозы было показано, что очень хороших органолептических свойств (например, кремообразность) и функциональных качеств, как например, объем набухания, можно достичь, в частности, когда дезинтеграция и выщелачивание растворимых компонентов сырья проводится при низком остаточном содержании растворимых углеводов и белков, а также других растворимых органических соединений в получаемых волокнах на основе целлюлозы. Поэтому предпочтителен способ дезинтеграции и выщелачивания растительного материала, который обеспечивает остаточное содержание в волокнах на основе целлюлозы легко растворимых в воде органических соединений предпочтительно <5 вес.%, более предпочтительно <2,5 вес.% и более предпочтительно <1,0 вес.%.In extensive studies on the use of cellulose-based fibers, it has been shown that very good organoleptic properties (e.g. creaminess) and functional qualities, such as swelling volume, can be achieved, in particular, when the disintegration and leaching of the soluble components of the raw material is carried out at a low residual content soluble carbohydrates and proteins, as well as other soluble organic compounds in the resulting fibers based on cellulose. Therefore, a method for disintegrating and leaching plant material is preferred which ensures that the cellulose-based fibers have a residual content of easily water-soluble organic compounds, preferably <5 wt.%, more preferably <2.5 wt.%, and more preferably <1.0 wt.% .
Предпочтительным является способ дезинтеграции волокон на основе целлюлозы и выщелачивания и отделения получаемых при этом растворимых компонентов.Preferred is a method of disintegrating cellulose-based fibers and leaching and separating the resulting soluble components.
Предпочтительным является способ дезинтеграции волокон на основе целлюлозы и выщелачивания и отделения получаемых растворимых компонентов, в котором получают не имеющие запаха и/или вкуса волокна на основе целлюлозы, с остаточным содержанием легко растворимых в воде органических соединений <5 вес.%.Preferred is a process for disintegrating cellulose-based fibers and leaching and separating the resulting soluble components, in which odorless and/or tasteless cellulose-based fibers are obtained, with a residual content of easily water-soluble organic compounds <5 wt.%.
Предпочтительным является способ согласно изобретению, в котором легко растворимые в воде органические соединения имеют растворимость в воде >100 г/л при 20°C, предпочтительно >140 г/л при 20°C, а плохо растворимые в воде органические соединения имеют растворимость в воде <100 г/л при 20°C, предпочтительно <75 г/л при 20°C.Preferred is the method according to the invention, in which the easily water-soluble organic compounds have a water solubility of >100 g/l at 20°C, preferably >140 g/l at 20°C, and the poorly water-soluble organic compounds have a water solubility <100 g/l at 20°C, preferably <75 g/l at 20°C.
Предпочтительным является способ дезинтеграции волокон на основе целлюлозы и выщелачивания и разделения содержащихся в них растворимых компонентов, с получением не имеющих запаха и/или вкуса волокон на основе целлюлозы, с остаточным содержанием легко растворимых в воде органических соединений <5 вес.%, в котором водные дезинтегрирующие растворы содержат сульфиты и/или карбонаты.Preferred is a method of disintegrating cellulose-based fibers and leaching and separating the soluble components contained therein, obtaining odorless and/or tasteless cellulose-based fibers, with a residual content of easily water-soluble organic compounds <5 wt.%, in which water disintegrating solutions contain sulfites and/or carbonates.
Далее, было найдено, что органолептические и функциональные свойства имеются у волокон на основе целлюлозы тогда, когда разуплотнение проводится способом дезинтеграции/выщелачивания, и разуплотнение сочетается с отделением растворимых компонентов, образующих комплексы с волокнами на основе целлюлозы. Соответствующее разуплотнение было обнаружено также для богатых лигнином оболочек, получаемых одним из способов согласно изобретению.Further, cellulose-based fibers have been found to have organoleptic and functional properties when decompaction is carried out by a disintegration/leaching method, and decompaction is combined with the separation of soluble components that form complexes with cellulose-based fibers. Corresponding deconsolidation was also found for lignin-rich casings obtained by one of the methods according to the invention.
Предпочтительным является способ дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья, при котором происходит разуплотнение волокон на основе целлюлозы и/или богатой лигнином оболочки.Preferred is the method of disintegration and leaching of plant materials, in which there is a decompaction of fibers based on cellulose and/or lignin-rich shell.
Кроме того, неожиданно было обнаружено, что с помощью одного из способов согласно изобретению может быть дезинтегрирован и растворен даже уплотненный и содержащий лигнин оболочечный материал, и можно извлечь выщелачиваемые волокна на основе целлюлозы. Было найдено, что введение добавок подходит для дезинтеграции, и/или отщепления, или даже для полного растворения лигнинсодержащих структур, которые препятствуют выщелачиванию волокон на основе целлюлозы. При этом комбинации водных растворов согласно изобретению, содержащих растворенные аминокислоты и/или пептиды, с выщелачивающими добавками согласно изобретению оказались решающими для возможности извлечения волокон на основе целлюлозы из содержащих лигнин растительных оболочечных материалов, а также для растворения лигнополимеров в щадящих для продукта условиях. В этом случае дезинтеграцию лигнополимерных структур можно осуществить уже при умеренном повышении температуры, до 60–80°C. Было показано, что при применении повышенного давления и при температурах от 90°C до 140°C дезинтеграцию/выщелачивание можно значительно ускорить, в частности, при одновременном приложении давления, что возможно в автоклаве. При этом волокна на основе целлюлозы сохраняют структурную целостность и имеют особенно низкую, ощущаемую органолептически, жесткость. Кроме того, было найдено, что эти волокна имеют особенно низкий погонный вес, < 50 мг/100м. Эти волокна на основе целлюлозы имеют также очень хорошие органолептические свойства, такие как ощущение нежного таяния во рту. Неожиданно оказалось, что такой технологией дезинтеграции можно получить также волокна на основе целлюлозы, например, из волокнистого материала кокосовых орехов или апельсиновых корок. Подходящими добавками для раствора и/или для растворения лигнополимерных или содержащих лигнин полимерных структур, которые подходят для использования вместе или в последовательном порядке с водными растворами согласно изобретению и которые могут использоваться по отдельности или в комбинации друг с другом, предпочтительно являются сульфитные соединения, такие как сульфит натрия или бисульфит натрия, а также сульфатные соединения, как NaSO4, а также мочевина и производные мочевины, такие как тиомочевина, и кроме того, детергенты, как лаурилсульфат натрия или ДДТ, а также карбонаты, как карбонат натрия. In addition, it has surprisingly been found that with one of the methods according to the invention, even compacted and lignin-containing casing material can be disintegrated and dissolved, and leachable cellulose-based fibers can be recovered. It has been found that the addition of additives is suitable for the disintegration and/or cleavage or even complete dissolution of lignin-containing structures that prevent leaching of cellulose-based fibers. The combinations of aqueous solutions according to the invention, containing dissolved amino acids and/or peptides, with leaching additives according to the invention proved to be decisive for the possibility of extracting cellulose-based fibers from lignin-containing plant casing materials, as well as for dissolving lignopolymers under product-friendly conditions. In this case, the disintegration of lignopolymer structures can be achieved even at a moderate increase in temperature, up to 60–80°C. It has been shown that by applying elevated pressure and at temperatures between 90° C. and 140° C., the disintegration/leaching can be greatly accelerated, in particular by simultaneous application of pressure, which is possible in an autoclave. At the same time, cellulose-based fibers retain their structural integrity and have a particularly low organoleptically perceptible stiffness. In addition, these fibers have been found to have a particularly low linear weight, < 50 mg/100m. These cellulose-based fibers also have very good organoleptic properties, such as a gentle melting sensation in the mouth. Surprisingly, it was also possible to obtain fibers based on cellulose, for example, from the fibrous material of coconuts or orange peels, with this disintegration technology. Suitable additives for solution and/or dissolution of lignopolymer or lignin-containing polymer structures, which are suitable for use together or in sequence with aqueous solutions according to the invention and which can be used alone or in combination with each other, are preferably sulfite compounds such as sodium sulfite or sodium bisulfite, as well as sulfate compounds such as NaSO 4 as well as urea and urea derivatives such as thiourea, and in addition detergents such as sodium lauryl sulfate or DDT, as well as carbonates such as sodium carbonate.
Предпочтительным является способ дезинтеграции/ выщелачивания лигнин–содержащих структур и извлечения компонентов оболочки на основе лигнина и волокон на основе целлюлозы.The preferred method is the disintegration/leaching of lignin-containing structures and the extraction of lignin-based shell components and cellulose-based fibers.
Предпочтительным является способ растворения растительного оболочечного материала.The method of dissolving the vegetable casing material is preferred.
Предпочтителен лигнин–содержащий оболочечный материал, который может быть получен способом дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья.A lignin-containing shell material is preferred, which can be obtained by the method of disintegration and leaching of plant materials.
Неожиданно было обнаружено, что растительные волокна на основе целлюлозы из различных растительных источников, которые не годятся для приготовления пищи, а также которые могут быть экстрагированы или получены очисткой из растительных отходов, а также волокна, полученные способами согласно изобретению, которые могут быть предлагаться волокна на основе целлюлозы, как не имеющие запаха и вкуса, имеют отличные функциональные свойства для получения пищевых блюд и одновременно оказывают положительное действие, регулирующее стул. Поэтому задачей изобретения является также разработать способы и методы извлечения, а также приготовления функциональных или функционализируемых волокон на основе целлюлозы.Surprisingly, it has been found that cellulose-based plant fibers from various plant sources, which are not suitable for cooking, and which can be extracted or refined from plant waste, as well as fibers obtained by the methods according to the invention, which can be offered fibers on based on cellulose, as odorless and tasteless, they have excellent functional properties for the production of food dishes and at the same time have a positive effect that regulates stool. Therefore, the object of the invention is also to develop methods and methods for the extraction, as well as the preparation of functional or functionalizable fibers based on cellulose.
Так, оказалось, что в результате применения волокон на основе целлюлозы для получения пищи, содержащей муку и/или крахмал, муку, соответственно крахмал можно сэкономить в том же количестве, по порядку величины соответствующем количеству добавленных волокон на основе целлюлозы, без негативного влияния на количество или качество выпечки. В случае волокон на основе целлюлозы, которые были покрыты разрыхлителем, таким как дрожжи или бикарбонат натрия, на их внутренних поверхностях, удалось добиться увеличения объема выпекания и более равномерного распределения образовавшихся воздушных камер по сравнению с исходной рецептурой. В то же время выпеченные изделия с волокнами на основе целлюлозы имеют более высокую стойкость к давлению и имеют лучший вкус и более гармоничные вкусовые качества по сравнению со стандартной рецептурой.So, it turned out that by using cellulose-based fibers to produce food containing flour and/or starch, flour, respectively starch, can be saved in the same amount, in order of magnitude corresponding to the amount of cellulose-based fibers added, without negatively affecting the amount or the quality of the baked goods. In the case of cellulose-based fibers that were coated with a leavening agent such as yeast or sodium bicarbonate on their inner surfaces, it was possible to achieve an increase in baking volume and a more even distribution of the resulting air chambers compared to the original recipe. At the same time, baked products with cellulose-based fibers have a higher pressure resistance and have a better taste and more harmonious taste compared to the standard recipe.
Далее, было показано, что волокна на основе целлюлозы можно использовать как замену жира при приготовлении пищи. При этом можно, например, путем замены 50 вес.% масла или жира волокнами на основе целлюлозы, полученными согласно изобретению, достичь аналогичной консистенции/объема блюда и эквивалентных или улучшенных органолептических признаков качества, чем в блюдах, приготовленных с обычным количеством жиров или масел.Further, it has been shown that cellulose-based fibers can be used as a substitute for fat in cooking. It is possible, for example, by replacing 50 wt.% of oil or fat with cellulose-based fibers obtained according to the invention, to achieve a similar consistency / volume of the dish and equivalent or improved organoleptic qualities than in dishes prepared with the usual amount of fats or oils.
Кроме того, неожиданно было обнаружено, что одним из способов согласно изобретению можно получать биогенные абразивные и неабразивные чистящие и моющие средства. Было найдено, что содержащие лигнин оболочечные материалы, в частности, оболочку на основе лигнина можно полностью или частично размягчить/растворить с помощью технологических стадий согласно изобретению. В результате образуются мелкие или мельчайшие частицы, шероховатость поверхностей которых повышается с увеличением продолжительности и интенсивности процесса водной дезинтеграции/выщелачивания с растворами, содержащими растворенные дезинтегрирующие соединения, и одновременно скругляются их внешние контуры, в итоге они больше не имеют острых кромок. Особенно предпочтительными дезинтегрирующими соединениями являются при этом аминокислоты и/или пептиды. В результате размягчения и/или частичного растворения оболочки на основе лигнина на поверхности образуются пространственные структуры, которые, по–видимому, имеют очень хорошую способность поглощать органические и неорганические частицы и обеспечивают хорошую солюбилизацию ПАВов. При чистке сосудов оказалось, что компоненты оболочки на основе лигнина, которые были получены предлагаемым изобретением способом водной дезинтеграции/выщелачивания, в частности, в сочетании с ПАВом, обеспечивают значительно улучшенный результат очистки, в частности, от крустифицированных органических или неорганических отложений. Однако, в отличие от чистящих средств предшествующего уровня, не было никаких следов царапин, если очистка глянцевой лаковой поверхности от наслоений проводилась с использованием материала оболочки на основе лигнина, дезинтегрированным и растворенным согласно изобретению. Таким образом, способы согласно изобретению подходят для получения абразивных и неабразивных биогенных чистящих средств из оболочечных материалов на основе лигнина.In addition, it was surprisingly found that one of the methods according to the invention can be obtained with biogenic abrasive and non-abrasive cleaners and detergents. It has been found that lignin-containing casing materials, in particular lignin-based casing, can be completely or partially softened/dissolved using the process steps according to the invention. As a result, fine or tiny particles are formed, the surface roughness of which increases with the increase in the duration and intensity of the aqueous disintegration/leaching process with solutions containing dissolved disintegrating compounds, and at the same time their outer contours are rounded, as a result, they no longer have sharp edges. Particularly preferred disintegrating compounds are amino acids and/or peptides. As a result of softening and/or partial dissolution of the lignin-based shell, spatial structures are formed on the surface, which, apparently, have a very good ability to absorb organic and inorganic particles and provide good solubilization of surfactants. When cleaning vessels, it has been found that the lignin-based casing components obtained by the aqueous disintegration/leaching process according to the invention, in particular in combination with a surfactant, provide a significantly improved cleaning result, in particular from crustified organic or inorganic deposits. However, in contrast to prior art cleaners, there were no scratch marks if the delamination of the glossy lacquer surface was carried out using a lignin-based sheath material, disintegrated and dissolved according to the invention. Thus, the methods of the invention are suitable for producing abrasive and non-abrasive biogenic cleaners from lignin-based shell materials.
Предпочтительным является способ получения абразивных и неабразивных биогенных чистящих средств.Preferred is a process for preparing abrasive and non-abrasive biogenic cleaners.
Предпочтительным является применение содержащего лигнин оболочечного материала в качестве абразивных и неабразивных биогенных чистящих средств.The use of lignin-containing sheath material is preferred as abrasive and non-abrasive biogenic cleaners.
Неожиданно оказалось, что простым в осуществлении способом, проводимым в воде, можно осуществить как дезинтеграцию растительных оболочечных материалов, которая обеспечивает последующее технически просто осуществимое полное разделение оболочечных материалов, так и возможность растворения оболочечных материалов, что позволяет расщепить и выделить твердые компоненты растительного оболочечного материала. Таким образом, можно получить растительные оболочечные материалы в виде чистых фракций, которые до настоящего времени извлечь было совсем невозможно или лишь с огромными трудностями, причем загрязненными другими органическими примесями. Кроме того, дезинтеграция/выщелачивания позволяют сохранить основные составляющие (компоненты) растворенных оболочечных материалов, которые можно использовать как ценные вещества. Таким образом, способ может применяться для получения волокнистых продуктов из растительного оболочечного материала путем дезинтеграции/ разделения, а также растворения оболочечного материала.Surprisingly, it has been found that the easy-to-carry-out process carried out in water can be used both to disintegrate the plant shell materials, which allows for the subsequent technically feasible complete separation of the shell materials, and to dissolve the shell materials, which allows the solid components of the plant shell material to be broken down and isolated. In this way, it is possible to obtain vegetable shell materials in the form of pure fractions, which until now have been completely impossible to extract or only with great difficulty, and are contaminated with other organic impurities. In addition, disintegration/leaching allows you to save the main constituents (components) of the dissolved shell materials, which can be used as valuable substances. Thus, the method can be used to obtain fibrous products from vegetable casing material by disintegration/separation as well as dissolution of the casing material.
Предпочтительным является способ получения волокнистых продуктов, которые могут быть получены путем дезинтеграции, и/или разделения, и/или растворения/выщелачивания растительных оболочечных материалов с помощью водных растворов, содержащих растворенные соединения для дезинтеграции/выщелачивания.A preferred process is for the production of fibrous products, which can be obtained by disintegrating and/or separating and/or dissolving/leaching plant casing materials with aqueous solutions containing dissolved compounds for disintegration/leaching.
Таким образом, задача изобретение может быть решена посредством способа получения волокнистых продуктов, получаемых путем дезинтеграции, и/или разделения, и/или растворения растительных оболочечных материалов с помощью водных растворов.Thus, the object of the invention can be solved by means of a process for the production of fibrous products obtained by disintegrating and/or separating and/or dissolving plant casing materials with aqueous solutions.
Подробное описаниеDetailed description
Оболочечный материал семян или ядер растений изменяется структурно и функционально по окончании фазы роста. При этом происходит, наряду с прочим, усадка и необратимое закрытие водопроводящих капиллярных структур. Кроме того, происходит кератинизация волокон на основе целлюлозы. В результате семена, зерна и ядра растений, которые окружены такими оболочечными слоями, не способны набухать в воде или набухают лишь при длительном времени воздействия воды. Кроме того, в результате образуется преимущественно очень прочный слой, который очень эффективно защищает растительный продукт от механических изменений. Неожиданно было обнаружено, что водные растворы растворенных аминокислот и пептидов подходят для дезинтеграции уплотненных и кератинизированных растительных оболочечных материалов. Кроме того, удивительным было, что способ дезинтеграции подходит также для того, чтобы разложить дезинтегрированный растительный оболочечный материал на его отдельные компоненты или растворить, с получением чистой фракции твердых веществ, а также растворимых соединений, находящихся растворенными в водном растворе.The shell material of seeds or plant nuclei changes structurally and functionally at the end of the growth phase. When this occurs, among other things, shrinkage and irreversible closure of the water-conducting capillary structures. In addition, keratinization of cellulose-based fibers occurs. As a result, seeds, grains and plant nuclei which are surrounded by such shell layers are not able to swell in water or only swell when exposed to water for a long time. In addition, the result is advantageously a very strong layer which protects the plant product very effectively against mechanical changes. Surprisingly, aqueous solutions of dissolved amino acids and peptides have been found to be suitable for the disintegration of compacted and keratinized plant casing materials. Furthermore, it was surprising that the disintegration method is also suitable for breaking down the disintegrated plant casing material into its individual components or dissolving to obtain a pure fraction of solids as well as soluble compounds dissolved in an aqueous solution.
Этот эффект был особенно выраженным при использовании катионных аминокислот. Поэтому особенно предпочтительны аминокислоты, которые содержат одну или несколько катионных заряженных групп, или пептиды, которые содержат одну или несколько катионных заряженных групп. Предпочтительными аминокислотами являются аргинин, лизин, гистидин, а также их производные.This effect was especially pronounced when using cationic amino acids. Therefore, amino acids which contain one or more cationic charged groups or peptides which contain one or more cationic charged groups are particularly preferred. Preferred amino acids are arginine, lysine, histidine, and their derivatives.
Пептиды, подходящие для применения согласно изобретению, могут представлять собой ди–, три– и/или полипептиды. Пептиды согласно изобретению содержат по меньшей мере одну функциональную группу, которая связывает или может связывать протон. Предпочтительный молекулярный вес не превышает 500 кДа, более предпочтительно <250кДа, более предпочтительно <100 кДа и особенно предпочтительно <1000 Да. При этом предпочтительными являются, в частности, функциональные группы гуанидино, амидино, амино, амидо, аммоний, гидразино, гидразоно, гидроксиимино или нитро. Аминокислоты могут содержать одну функциональную группу или несколько из одного и того же класса соединений, или одну или несколько функциональных групп из разных классов соединений. Предпочтительно, аминокислоты и пептиды согласно изобретению содержат по меньшей мере одну положительно заряженную группу или имеют суммарный положительный заряд. Особенно предпочтительными являются пептиды с катионными функциональными группами. Предпочтительно устанавливать pH раствора катионных аминокислот или пептидов в диапазоне от 7 до 14, более предпочтительно от 8 до 13 и более предпочтительно от 8,5 до 12,5. В одном варианте осуществления pH можно устанавливать добавлением кислоты или основания на любом уровне в диапазоне pH от 6 до 14. При этом можно использовать кислоты и основания, известные из уровня техники, как, например, раствор едкого натра или HCl.Peptides suitable for use according to the invention may be di-, tri- and/or polypeptides. The peptides according to the invention contain at least one functional group that binds or can bind a proton. The preferred molecular weight does not exceed 500 kDa, more preferably <250 kDa, more preferably <100 kDa, and particularly preferably <1000 Da. Preferred are, in particular, the functional groups guanidino, amidino, amino, amido, ammonium, hydrazino, hydrazono, hydroxyimino or nitro. Amino acids may contain one or more functional groups from the same class of compounds, or one or more functional groups from different classes of compounds. Preferably, the amino acids and peptides of the invention contain at least one positively charged group or have a net positive charge. Particularly preferred are cationic functional peptides. It is preferable to set the pH of the solution of cationic amino acids or peptides in the range of 7 to 14, more preferably 8 to 13 and more preferably 8.5 to 12.5. In one embodiment, the pH can be adjusted by adding an acid or base to any level within the pH range of 6 to 14. Acids and bases known in the art, such as sodium hydroxide solution or HCl, can be used.
Особенно предпочтительные пептиды содержат по меньшей мере одну из аминокислот аргинин, лизин, гистидин и глутамин в любом количестве и в последовательном порядке. Особенно предпочтительны аминокислоты и/или их производные, которые содержат по меньшей мере одну группу гуанидино и/или амидино. Группой гуанидино называют химический остаток H2N–C(NH)–NH–, а также его циклические формы, а группой амидино химический остаток H2N–C(NH)–, а также его циклические формы. Предпочтительны гуанидиновые соединения, которые в дополнение к группе гуанидино содержат по меньшей мере одну карбоксилатую группу (–COOH). Кроме того, предпочтительно, чтобы карбоксилатная группа была отделена от группы гуанидино в молекуле по меньшей мере одним атомом углерода. Предпочтительными также являются амидиновые соединения, которые в дополнение к группе амидино содержат по меньшей мере одну карбоксилатную группу (–COOH). Кроме того, предпочтительно, чтобы карбоксилатные группы были отделены от группы амидино в молекуле по меньшей мере одним атомом углерода.Particularly preferred peptides contain at least one of the amino acids arginine, lysine, histidine and glutamine in any amount and in sequential order. Especially preferred are amino acids and/or derivatives thereof which contain at least one guanidino and/or amidino group. The guanidino group is the chemical residue H 2 N–C(NH)–NH–, as well as its cyclic forms, and the amidino group is the chemical residue H 2 N–C(NH)–, as well as its cyclic forms. Preferred are guanidine compounds which, in addition to the guanidino group, contain at least one carboxylate group (-COOH). It is further preferred that the carboxylate group be separated from the guanidino group in the molecule by at least one carbon atom. Also preferred are amidine compounds which, in addition to the amidino group, contain at least one carboxylate group (-COOH). It is further preferred that the carboxylate groups are separated from the amidino group in the molecule by at least one carbon atom.
Кроме того, подходят ди–, три– или олигопептиды, а также полипептиды, которые состоят из одной, двух или более аминокислот. Предпочтительны короткоцепочечные пептиды, например, RDG. Особенно предпочтительными являются пептиды, состоящие из аминокислот, которые содержат как гидрофобные, так и гидрофильные боковые группы, как, например (обозначения согласно Указателю наименований аминокислот) GLK, QHM, KSF, ACG, HML, SPR, EHP или SFA. Еще более предпочтительны пептиды, которые одновременно содержат гидрофобные и катионные и/или анионные боковые группы, как, например, RDG, BCAA, NCR, HIS, SPR, EHP или SFA. Другими примерами с 4 аминокислотами являются NCQA, SIHC, DCGA, TSVR, HIMS или RNIF, а с 5 аминокислотами HHGQC, STYHK, DCQHR, HHKSS, TSSHH, NSRR. Особенно предпочтительны RDG, SKH или RRC.Also suitable are di-, tri- or oligopeptides, as well as polypeptides which consist of one, two or more amino acids. Short chain peptides such as RDG are preferred. Particularly preferred are peptides composed of amino acids which contain both hydrophobic and hydrophilic side groups, such as (designated according to the Index of Amino Acid Names) GLK, QHM, KSF, ACG, HML, SPR, EHP or SFA. Even more preferred are peptides which simultaneously contain hydrophobic and cationic and/or anionic side groups, such as RDG, BCAA, NCR, HIS, SPR, EHP or SFA. Other examples with 4 amino acids are NCQA, SIHC, DCGA, TSVR, HIMS or RNIF, and with 5 amino acids HHGQC, STYHK, DCQHR, HHKSS, TSSHH, NSRR. Especially preferred are RDG, SKH or RRC.
Применение осуществляется в форме водных дезинтегрирующих растворов, в которых аминокислоты и/или пептиды согласно изобретению находятся полностью растворенными. Концентрацию аминокислот и/или пептидов в принципе можно выбирать свободно, но предпочтительны концентрации от 10 мкмоль/л до 3 моль/л, более предпочтительно от 1 ммоль/л до 1 моль/л и более предпочтительно от 100 мкмоль/л до 0,5 моль/л. При этом аминокислоты или пептиды согласно изобретению могут присутствовать в водных растворах по отдельности или в любой комбинации. Отношение объема водной фазы, содержащей растворенные аминокислоты или пептиды, к объему обрабатываемых растительных продуктов или оболочечных материалов в принципе можно выбирать свободно, но необходимо обеспечить полное смачивание оболочечных материалов, которые подлежат дезинтеграции/отделению или растворению. Предпочтительно полностью вводить обрабатываемые растительные материалы в один из растворов согласно изобретению.The application takes place in the form of aqueous disintegrating solutions in which the amino acids and/or peptides according to the invention are completely dissolved. The concentration of amino acids and/or peptides can in principle be chosen freely, but concentrations from 10 µmol/l to 3 mol/l are preferred, more preferably from 1 mmol/l to 1 mol/l and more preferably from 100 µmol/l to 0.5 mol/l. While the amino acids or peptides according to the invention may be present in aqueous solutions individually or in any combination. The ratio of the volume of the aqueous phase containing dissolved amino acids or peptides to the volume of plant products or coating materials to be treated can in principle be freely chosen, but it is necessary to ensure complete wetting of the coating materials to be disintegrated/separated or dissolved. Preferably, the plant materials to be treated are completely incorporated into one of the solutions according to the invention.
Кроме того, было обнаружено, что процесс дезинтеграции растительных оболочек и кожуры может быть ускорен дезинтегрирующими добавками, которые растворены в водных дезинтегрирующих растворах. Такие добавки включают, например, следующие соединения, но не ограничиваются ими: мочевина, NH3, триэтиламин, диэтиламин; ионные или неионные ПАВы, такие как SDS или DMSO; антиоксиданты или сульфаты, а также сульфиты, как сульфит натрия или бисульфит натрия; кроме того, карбонаты, как карбонат натрия или гидрокарбонат натрия. Предпочтительно, соединения растворены в воде в концентрации от 0,1 до 30 вес.%, более предпочтительно в концентрации от 0,5 до 15 вес.% и наиболее предпочтительно от 1 до 5 вес.%. Эти соединения могут использоваться по отдельности или в любой комбинации.In addition, it has been found that the process of disintegration of plant hulls and peels can be accelerated by disintegrant additives that are dissolved in aqueous disintegrant solutions. Such additives include, for example, the following compounds, but are not limited to: urea, NH 3 , triethylamine, diethylamine; ionic or non-ionic surfactants such as SDS or DMSO; antioxidants or sulfates, as well as sulfites, such as sodium sulfite or sodium bisulfite; in addition, carbonates, such as sodium carbonate or sodium bicarbonate. Preferably, the compounds are dissolved in water at a concentration of from 0.1 to 30 wt.%, more preferably at a concentration of from 0.5 to 15 wt.% and most preferably from 1 to 5 wt.%. These compounds may be used singly or in any combination.
Процесс дезинтеграции растительного оболочечного материала может регулироваться в зависимости от желаемого эффекта через различные установки параметров. Так, например, в одном варианте осуществления проводится гидратация оболочечного материала и дезинтеграция в области зародышей, например, в случае соевых бобов. Этого достаточно, например, для проведения механического снятия всей оболочки с помощью плющильного устройства. Для этого, например, достаточно выдержать целые бобы в выщелачивающем растворе, содержащем 0,2 моль/л аргинина, при 25°C в течение 6 часов. Это можно проверить по тому, что оболочку можно легко удалить в результате "выталкивания" пальцами. В другом случае применения грецкие орехи, очищенные от кожуры, вводили в 0,2–молярный раствор лизина при 35°C на 3 часа. После слива раствора было возможно полное отслаивание оболочки ядра с помощью водоструйного устройства, причем полученная кожица оставалась по существу полной и неповрежденной. Полученные грецкие орехи были очищены от кожицы более чем на >98. Вся шелуха/кожица, которая была получена в процессе выщелачивания/дезинтеграции, была мягкой и гибкой. В другом варианте осуществления измельченный миндаль выдерживали 20 минут в растворе гистидина 100 ммоль/л при 20°C. Затем проводили отделение от раствора и удаление размягченных частей оболочки ядра в гидроциклоне. Удалось достичь >95%–ного удаления оболочки ядра. В другом варианте осуществления очищали от кожуры фасоль обыкновенную. Для этого фасолины вводили в автоклав в раствор полилизина и гистидина и обрабатывали при температуре 120°C и давлении 1,2 бар в течение 3 минут. После этого кожуру можно было легко удалить полностью двумя пальцами.The disintegration process of the plant casing material can be adjusted depending on the desired effect through various parameter settings. Thus, for example, in one embodiment, the shell material is hydrated and disintegrated in the germ region, such as in the case of soybeans. This is sufficient, for example, to carry out the mechanical removal of the entire casing using a flattening device. To do this, for example, it is sufficient to keep whole beans in a leaching solution containing 0.2 mol/l arginine at 25°C for 6 hours. This can be verified by the fact that the shell can be easily removed by "pushing" with the fingers. In another application, peeled walnuts were introduced into a 0.2 molar solution of lysine at 35°C for 3 hours. After draining the solution, it was possible to completely peel off the shell of the kernel using a water jet device, and the resulting skin remained essentially complete and intact. Received walnuts were peeled more than >98. All the husk/skin that was obtained from the leaching/disintegration process was soft and flexible. In another embodiment, ground almonds were kept for 20 minutes in a 100 mmol/L histidine solution at 20°C. Then the separation from the solution was carried out and the softened parts of the core shell were removed in a hydrocyclone. It was possible to achieve >95% removal of the shell of the kernel. In another embodiment, common beans were peeled. To do this, the beans were introduced into the autoclave in a solution of polylysine and histidine and treated at a temperature of 120°C and a pressure of 1.2 bar for 3 minutes. After that, the peel could be easily removed completely with two fingers.
В предпочтительных вариантах осуществления способ дезинтеграции растительных оболочечных материалов может применяться для гидратации оболочки/кожицы, и/или для отделение текстуры оболочки и кожицы на заранее образованных местах, и/или для удаления промежуточных слоев оболочечных материалов, и/или для размягчения оболочки и кожицы. В соответствии с разными требованиями в различиями в исходных материалах, сначала необходимо определить конкретные условия процесса. Обычно, правда, предпочтительными являются нижеописанные установки параметров.In preferred embodiments, a method for disintegrating vegetable casing materials can be used to hydrate the casing/skin and/or to separate the texture of the casing and skin at pre-formed locations and/or to remove intermediate layers of casing materials and/or to soften the casing and skin. According to different requirements in the differences in raw materials, you first need to determine the specific process conditions. Generally, however, the following parameter settings are preferred.
Продолжительность воздействия на растительный материал водных дезинтегрирующих растворов согласно изобретению в принципе можно выбирать свободно. Предпочтительной является продолжительность воздействия от 5 минут до 48 часов, более предпочтительно от 10 минут до 24 часов и более предпочтительно от 15 минут до 12 часов. Достаточность продолжительности воздействия можно очень легко определить путем проверки на обработанных растительных продуктах, был ли достигнут желаемый эффект, например, снимаемость кожицы или шелухи. Температуру, при которой осуществляется воздействие на растительный материал водных дезинтегрирующих растворов, содержащих растворенные аминокислоты и/или пептиды и/или другие растворенные соединения для дезинтеграции, в принципе можно выбирать свободно. Однако предпочтителен температурный диапазон от 5°C до 145°C, более предпочтительно от 10°C до 140°C, более предпочтительно от 15°C до 80°C. Воздействие предпочтительно осуществляется в условиях нормального давления. В одном предпочтительном варианте осуществления в реакционной смеси устанавливается пониженное или повышенное давление, при этом предпочтительными являются давления от 0,1 бар до 10 бар, более предпочтительно от 0,5 бар до 5 бар и более предпочтительно от 0,8 бар до 3 бар. Предпочтительным является одновременное повышение температуры и повышение давления во время воздействия на обрабатываемый растительный материал водных дезинтегрирующих растворов согласно изобретению. Предпочтительным является воздействие на растительный материал водных дезинтегрирующих растворов согласно изобретению в автоклаве. Предпочтительное время обработки в автоклаве составляет от 30 секунд до 60 минут, более предпочтительно от 1 минуты до 30 минут и более предпочтительно от 2 минут до 15 минут.The duration of exposure of the plant material to the aqueous disintegrating solutions according to the invention can, in principle, be freely chosen. Preferred is an exposure time of 5 minutes to 48 hours, more preferably 10 minutes to 24 hours, and more preferably 15 minutes to 12 hours. The sufficiency of the duration of exposure can be very easily determined by checking on the processed plant products whether the desired effect has been achieved, such as peelability or peelability. The temperature at which the plant material is exposed to aqueous disintegrating solutions containing dissolved amino acids and/or peptides and/or other dissolved disintegrating compounds can, in principle, be freely chosen. However, the preferred temperature range is 5°C to 145°C, more preferably 10°C to 140°C, more preferably 15°C to 80°C. The exposure is preferably carried out under normal pressure conditions. In one preferred embodiment, the reaction mixture is under reduced or elevated pressure, with pressures of 0.1 bar to 10 bar being preferred, more preferably 0.5 bar to 5 bar, and more preferably 0.8 bar to 3 bar. It is preferable to simultaneously increase the temperature and increase the pressure during the exposure of the plant material to be treated to the aqueous disintegrating solutions according to the invention. It is preferable to expose the plant material to aqueous disintegrating solutions according to the invention in an autoclave. The preferred autoclaving time is 30 seconds to 60 minutes, more preferably 1 minute to 30 minutes, and more preferably 2 minutes to 15 minutes.
В одном предпочтительном варианте осуществления гидратированные и частично или полностью дезинтегрированные оболочечные материалы подают на устройство, которое позволяет удалить оболочечный материал. Такие устройства широко представлены в уровне техники. Предпочтительными являются щадящие продукт варианты, так как благодаря этому можно перенести выгодные эффекты щадящей обработки согласно изобретению на разделение растительного оболочечного материала. Например, подходят гидродинамические способы, в которых к оболочечному материалу посредством водяной струи прикладываются сдвиговые усилия, что ведет к его отделению. Но могут быть выгодны также и механические способы. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления предварительно обработанные семена, зерна или ядра сортируют по размеру и подают на продувочное устройство. При этом на входе в гибкую или жесткую трубу/рукав или только во время транспортировки туда происходит разрыв дезинтегрированного оболочечного материала и транслокация/отделение оболочечного материала от семян, зерен или ядер. При выходе из трубы/рукава, что может проводиться под давлением, семена, зерна или ядра различными подходящими способами, такими как использование сдвиговых усилий или путем провеивания, пространственно отделяются от оболочечного материала. Пригодность дезинтегрированного растительного сырья для осуществления отделения и удаления оболочечного материала можно установить, например, по способности отшелушивания дезинтегрированного оболочечного материала путем легкого растирания ладонями.In one preferred embodiment, the hydrated and partially or completely disintegrated shell materials are fed to a device that allows the shell material to be removed. Such devices are widely represented in the prior art. Product-friendly variants are preferred, since the advantageous effects of the gentle treatment according to the invention can then be transferred to the separation of the vegetable casing material. For example, hydrodynamic methods are suitable, in which shear forces are applied to the shell material by means of a water jet, which leads to its separation. But mechanical methods can also be beneficial. In one particularly preferred embodiment, the pre-treated seeds, grains or kernels are sorted by size and fed to the blower. At the same time, at the entrance to the flexible or rigid pipe/sleeve, or only during transportation there, the disintegrated shell material is ruptured and the shell material is translocated/separated from seeds, grains or nuclei. Upon exiting the tube/sleeve, which may be carried out under pressure, the seeds, grains or kernels are spatially separated from the shell material by various suitable methods such as shearing or winnowing. The suitability of the disintegrated plant material for carrying out the separation and removal of the shell material can be determined, for example, by the ability to exfoliate the disintegrated shell material by lightly rubbing with the palms.
В одном предпочтительном варианте осуществления проводимая согласно изобретению дезинтеграция растительных оболочечных материалов осуществляется по окончании процесса механической дезинтеграции. Особенно предпочтительными являются шроты, которые обезжиривают и/или из которых отделяют другие ценные фракции, как, например, белки и/или углеводы. Было показано, что даже такие растительные продукты, от крупных до тонкозернистых, могут быть очищены от компонентов оболочки дезинтегрирующими растворами согласно изобретению. Для их отделения можно также применять методы вихревых токов или методы просеивания.In a preferred embodiment, the disintegration of the plant casing materials according to the invention takes place after the end of the mechanical disintegration process. Particularly preferred are meals which are defatted and/or from which other valuable fractions, such as proteins and/or carbohydrates, are separated. It has been shown that even such vegetable products, from large to fine grained, can be purified from shell components with disintegrating solutions according to the invention. Eddy current methods or screening methods can also be used to separate them.
В одном варианте осуществления гидратируемость и размягчаемость растительного оболочечного материала водными дезинтегрирующими растворами, содержащими растворенные аминокислоты, и/или пептиды, и/или другие растворенные соединения для дезинтеграции, повышается благодаря добавлению ПАВов и/или выщелачивающих агентов. В одном варианте осуществления водные растворы могут содержать вспомогательные вещества или добавки для дезинтеграции, как, например, спирты или ПАВы. Предпочтительными спиртами являются метанол и этанол. Предпочтительными ПАВами являются мочевина, тиомочевина, лаурилсульфат натрия и DMSO. Предпочтительными выщелачивающими агентами являются бисульфит натрия и сульфит натрия. Концентрации, необходимые для конкретного применения, должны определяться индивидуально.In one embodiment, the hydration and softening properties of the plant casing material with aqueous disintegrant solutions containing dissolved amino acids and/or peptides and/or other dissolved disintegrating compounds are enhanced by the addition of surfactants and/or leaching agents. In one embodiment, the aqueous solutions may contain disintegration aids or additives, such as alcohols or surfactants. Preferred alcohols are methanol and ethanol. Preferred surfactants are urea, thiourea, sodium lauryl sulfate and DMSO. Preferred leaching agents are sodium bisulfite and sodium sulfite. The concentrations required for a particular application must be determined individually.
Предпочтительным является отделение/сепарация оболочечного материала или оболочечных материалов непосредственно после воздействия на растительные продукты одним из водных дезинтегрирующих растворов согласно изобретению. Однако отделение/сепарацию можно также провести в более поздний момент времени. Оказалось, что если дезинтеграцию или размягчение оболочечного материала осуществляют одним из способов согласно изобретению, то повторно высушенные в промежутке оболочечные материалы можно очень легко отделить/удалить путем размягчения/набухания в воде. Таким образом, способ согласно изобретению можно также применять для подготовки растительных продуктов для проводимого позднее отделения оболочечного материала. Было найдено, что уже в результате этого подготовленный оболочечный материал частично или полностью теряет запах и/или вкус. Поэтому в одном варианте осуществления способ согласно изобретению применяется также для нейтрализации вкуса/удаления горьких веществ из оболочечных материалов с или без одновременных дезинтеграции/отделения оболочечных продуктов. Необходимые для этого продолжительность воздействия, а также температура и условия по давлению должны устанавливаться индивидуально.It is preferable to separate/separate the coating material or coating materials immediately after exposing the plant products to one of the aqueous disintegrating solutions according to the invention. However, separation/separation can also be carried out at a later point in time. It turned out that if the disintegration or softening of the shell material is carried out by one of the methods according to the invention, then the shell materials re-dried in between can be very easily separated/removed by softening/swelling in water. Thus, the method according to the invention can also be used for the preparation of plant products for a subsequent separation of the casing material. It has been found that already as a result of this, the prepared casing material partially or completely loses its odor and/or taste. Therefore, in one embodiment, the method according to the invention is also used to neutralize the taste/removal of bitter substances from casing materials with or without simultaneous disintegration/separation of casing products. The duration of exposure required for this, as well as the temperature and pressure conditions, must be set individually.
В следующем предпочтительном варианте осуществления способа дезинтегрированный и отделенный от растительного сырья оболочечный материал и/или механически отделенный от растительного сырья оболочечный материал вводят в один или последовательно в несколько дезинтегрирующих растворов с растворенными аминокислотами, и/или пептидами, и/или другими соединениями для дезинтеграции. Предпочтительно, благодаря этому процесс дезинтеграции продолжается или инициируется, причем может происходить всестороннее смачивание оболочечного материала. Как результат, можно, например, достичь размягчения ранее хрупких и легко ломающихся оболочечных материалов, благодаря чему эти дезинтегрированные оболочечные материалы имеют очень высокую гибкость и больше не ломаются. Предпочтительную для этого форму дезинтеграции осуществляют путем длительного выдерживания в одном из водных растворов согласно изобретению. Предпочтительной является продолжительность от 15 минут до 30 дней, более предпочтительно от 60 минут до 14 дней и более предпочтительно от 10 часов до 7 дней. Концентрации растворенных аминокислот и/или пептидов должны рассчитываться в соответствии с этим, в качестве ориентира можно использовать указанные выше значения. Предпочтительно проводить дезинтеграцию при комнатной температуре. Предпочтительно устанавливать pH на уровне от 6,5 до 13, более предпочтительно от 7 до 12 и более предпочтительно от 8 до 12,5. В следующем предпочтительном варианте осуществления кондиционирование/размягчение растительного оболочечного материала проводится путем кратковременной обработки в автоклаве. Было найдено, что размягчение отделенного оболочечного материала можно провести также при более высокой температуре и более высоком давлении при короткой продолжительности воздействия. Предпочтительным является температурный диапазон от 80°C до 140°C, более предпочтительно от 90°C до 130°C и более предпочтительным от 100°C до 121°C. Предпочтительное давление составляет от 0,5 до 10 бар, более предпочтительно от 0,8 до 5 бар и более предпочтительно от 1,0 до 2 бар. Продолжительность воздействия предпочтительно составляет от 20 секунд до 10 минут, более предпочтительно от 30 секунд до 8 минут и более предпочтительно от 40 секунд до 3 минут. Оболочечные материалы, дезинтегрированные и размягченные в соответствии с указанными вариантами способа, предпочтительно подвергают обильной промывке водой. Такие дезинтегрированные оболочечные материалы больше не растворяются, если их оставить в нейтральной воде. Они могут храниться в ней в течение длительного периода времени, который может оставлять более 6 месяцев, в неизменном состоянии. Но их можно также высушить и хранить сухими. Предпочтительным является получение композита /текстуры из отдельных компонентов оболочечного материала. Этого с успехом можно достичь путем прессования оболочечных материалов, например, на ситовом прессе, посредством чего можно получать, например, формованные панели. Эти пресс–изделия можно высушить, например, в сушильном шкафу. Получаемые комбинированные панели из уплотненного оболочечного материала отличаются очень высокой набухаемостью при введении в воду, которая предпочтительно составляет >200 вес.%, более предпочтительно >300 вес.% и более предпочтительно >400 вес.%. Предпочтительно, в процессе получения дезинтегрированных формующихся оболочечных материалов, в одном или нескольких дополнительных или реализуемых одновременно процессах проводится также кондиционирование и/или функционализация дезинтегрированного оболочечного материала одним из способов, описанных выше или описываемых ниже. Предпочтительно также, в частности, этим способом получают дезинтегрированные размягченные/гибкие растительные оболочечные материалы, которые совсем или почти совсем не имеют запаха и/или вкуса. При этом "почти" означает более чем на 98%. Другими словами, количество ранее присутствовавших пахучих и/или вкусовых веществ снижено более чем на 98%. Далее, дезинтегрированные и размягченные оболочечные материалы не выдают в водную среду никаких или почти никаких красящих веществ. Так, в одном применении было показано, что из оболочечного материала чеснока можно сформировать очень гибкий лист, не имеющий вкуса.In the next preferred embodiment of the method, the shell material disintegrated and separated from the plant material and/or the shell material mechanically separated from the plant material is introduced into one or several disintegrating solutions with dissolved amino acids and/or peptides and/or other compounds for disintegration. Preferably, the disintegration process is thus continued or initiated, whereby all-round wetting of the shell material can take place. As a result, it is possible, for example, to achieve a softening of previously brittle and easily broken shell materials, whereby these disintegrated shell materials have a very high flexibility and no longer break. A preferred form of disintegration for this is carried out by prolonged exposure to one of the aqueous solutions according to the invention. Preferred is 15 minutes to 30 days, more preferably 60 minutes to 14 days, and more preferably 10 hours to 7 days. The concentrations of dissolved amino acids and/or peptides should be calculated accordingly, the above values can be used as a guide. It is preferable to carry out the disintegration at room temperature. Preferably, the pH is set at 6.5 to 13, more preferably 7 to 12, and more preferably 8 to 12.5. In a further preferred embodiment, the conditioning/softening of the vegetable casing material is carried out by short autoclaving. It has been found that the softening of the separated casing material can also be carried out at a higher temperature and a higher pressure with a short exposure time. The preferred temperature range is 80°C to 140°C, more preferably 90°C to 130°C, and more preferably 100°C to 121°C. The preferred pressure is 0.5 to 10 bar, more preferably 0.8 to 5 bar, and more preferably 1.0 to 2 bar. The exposure time is preferably 20 seconds to 10 minutes, more preferably 30 seconds to 8 minutes, and more preferably 40 seconds to 3 minutes. The casing materials disintegrated and softened in accordance with said process variants are preferably subjected to copious washing with water. Such disintegrated shell materials no longer dissolve when left in neutral water. They can be stored in it for a long period of time, which can remain unchanged for more than 6 months. But they can also be dried and stored dry. It is preferred to obtain a composite/texture from the individual components of the shell material. This can be advantageously achieved by pressing the casing materials, for example on a sieve press, whereby shaped panels can be obtained, for example. These press products can be dried, for example, in a drying cabinet. The resultant composite panels of densified shell material are characterized by a very high swellability when introduced into water, which is preferably >200% by weight, more preferably >300% by weight and more preferably >400% by weight. Preferably, during the preparation of the disintegrated formable shell materials, in one or more additional or concurrent processes, the disintegrated shell material is also conditioned and/or functionalized by one of the methods described above or described below. It is also preferable, in particular, that disintegrated, softened/flexible vegetable casing materials are obtained by this method, which are completely or almost completely odorless and/or tasteless. In this case, "almost" means more than 98%. In other words, the amount of odorants and/or flavors previously present is reduced by more than 98%. Further, the disintegrated and softened casing materials release no or almost no colorants into the aqueous medium. Thus, in one application it has been shown that a very flexible, tasteless leaf can be formed from garlic sheath material.
Кроме того, в водные дезинтегрирующие растворы согласно изобретению, содержащие растворенные аминокислоты и/или пептиды, можно добавлять добавки, благодаря чему достигаются дальнейшие особенно выгодные эффекты, которые например, могут вызвать или усилить кондиционирование и/или функционализацию, и/или дезинтеграцию растительного оболочечного материала. В одном варианте осуществления карбоновые кислоты полностью растворены в водных растворах, содержащих катионные аминокислоты и/или пептиды. Это особенно выгодно, поскольку карбоновые кислоты благодаря катионным соединениям могут привести в водной среде к полному растворению с образованием наноэмульсий. Это особенно выгодным образом позволяет во многих областях применения уменьшить продолжительность воздействия до достижения отделения растительного оболочечного материала. Кроме того, во время процесса гидратации, инициированного водными растворами согласно изобретению, оболочечные материалы можно насытить растворенными карбоновыми кислотами или предпочтительно ввести и/или нанести в/на гидрированные волокна на основе целлюлозы. Это позволяет, с одной стороны, получать оболочечные материалы с измененными поверхностными свойствами, в том числе, например, гидрофобными свойствами или антимикробной активностью. С другой стороны, при дезинтеграции/растворения оболочечных материалов можно получить волокна на основе целлюлозы, которые наполнены карбоновыми кислотами, как например, омега–3–жирные кислоты. Предпочтительными карбоновыми кислотами, которые растворяются в водных растворах согласно изобретению, являются жирные кислоты, как, например, моно– или полиненасыщенные жирные кислоты, такие как олеиновая кислота или линоленовая кислота, а также органические кислоты, как уксусная кислота или аскорбиновая кислота. При этом предпочтительная концентрация карбоновых кислот составляет от 1 мкмоль/л до 3 моль/л, более предпочтительно от 1 ммоль/л до 1 моль/л и более предпочтительно от 100 мкмоль/л до 0,5 моль/л. Предпочтительно, карбоновые кислоты полностью растворены в водном дезинтегрирующем растворе согласно изобретению. Поэтому полное количество карбоновых кислот ограничено числом и концентрацией катионных соединений, которые находятся в смеси растворов и позволяют растворить карбоновые кислоты.In addition, additives can be added to the aqueous disintegrating solutions according to the invention containing dissolved amino acids and/or peptides, whereby further particularly advantageous effects are achieved, which, for example, can cause or enhance conditioning and/or functionalization and/or disintegration of the plant coating material. . In one embodiment, the carboxylic acids are completely dissolved in aqueous solutions containing cationic amino acids and/or peptides. This is particularly advantageous, since carboxylic acids, due to cationic compounds, can lead to complete dissolution in an aqueous medium with the formation of nanoemulsions. This makes it possible, in a particularly advantageous manner, in many fields of application to reduce the exposure time until separation of the plant shell material is achieved. In addition, during the hydration process initiated by the aqueous solutions of the invention, the sheath materials can be saturated with dissolved carboxylic acids, or preferably introduced and/or applied to/on the hydrogenated cellulose-based fibers. This makes it possible, on the one hand, to obtain shell materials with modified surface properties, including, for example, hydrophobic properties or antimicrobial activity. On the other hand, by disintegrating/dissolving the casing materials, it is possible to obtain cellulose-based fibers that are loaded with carboxylic acids, such as omega-3 fatty acids. Preferred carboxylic acids which are soluble in aqueous solutions according to the invention are fatty acids, such as, for example, mono- or polyunsaturated fatty acids, such as oleic acid or linolenic acid, as well as organic acids, such as acetic acid or ascorbic acid. While the preferred concentration of carboxylic acids is from 1 µmol/l to 3 mol/l, more preferably from 1 mmol/l to 1 mol/l and more preferably from 100 µmol/l to 0.5 mol/l. Preferably, the carboxylic acids are completely dissolved in the aqueous disintegrant solution according to the invention. Therefore, the total amount of carboxylic acids is limited by the number and concentration of cationic compounds that are in a mixture of solutions and allow the carboxylic acids to dissolve.
В водные дезинтегрирующие растворы можно добавлять также другие соединения. В одном предпочтительном варианте осуществления в качестве добавок добавляются ионные или неионные ПАВы. Это особенно выгодно при извлечении волокон на основе целлюлозы из оболочечных материалов, которые содержат заметную долю жиров или восков. Кроме того, предпочтительным является применение мочевины или креатина в качестве добавки. В одном варианте осуществления добавки используют, чтобы добиться улучшенного/более полного выщелачивания волокон на основе целлюлозы из органической матрицы.Other compounds can also be added to aqueous disintegrating solutions. In one preferred embodiment, ionic or non-ionic surfactants are added as additives. This is particularly advantageous when recovering cellulose-based fibers from casing materials which contain a significant proportion of fats or waxes. In addition, the use of urea or creatine as a supplement is preferred. In one embodiment, additives are used to achieve improved/more complete leaching of cellulose-based fibers from the organic matrix.
В следующем варианте осуществления способа помимо дезинтеграции проводится также выщелачивание и разделение составляющих (компонентов) растительных оболочечных материалов.In the next embodiment of the method, in addition to disintegration, leaching and separation of the constituents (components) of plant shell materials are also carried out.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа проводится выщелачивание/растворение лигнина и/или лигнинсодержащих полимерных структур, а также кератинизированных волокон на основе целлюлозы с использованием комбинации соединений для дезинтеграции в форме водного раствора или ряда водных растворов с одной или несколькими дезинтегрирующими добавками. Особенно предпочтительными являются сульфит натрия, бисульфит натрия, мочевина, тиомочевина, лаурилсульфат натрия и DMSO, а также карбонаты, как гидрокарбонат натрия. Концентрация дезинтегрирующих добавок в водном растворе, в котором они предпочтительно присутствуют в растворенной форме, при этом предпочтительно составляет от 50 мкмоль/л до 3 моль/л, более предпочтительно от 1 ммоль/л до 2 моль/л и более предпочтительно от 200 ммоль/л до 1 моль/л. Соединения или водные растворы могут использоваться вместе с растворенными аминокислотами и/или пептидами согласно изобретению или в хронологическом порядке. Предпочтителен способ выщелачивания, при котором растворенные аминокислоты и/или пептиды используются вместе с добавками. Предпочтительная температура, при которой происходит выщелачивание лигнина и/или содержащих лигнин полимерных структур, предпочтительно выбирается в интервале от 40°C до 140°C, более предпочтительно от 60°C до 130°C и еще более предпочтительно от 80°C до 120°C. Предпочтительно, к реакционной смеси одновременно прикладывается давление. Предпочтительным является избыточное давление от 0,5 до 10 бар, более предпочтительно от 0,8 до 8 бар и более предпочтительно от 1 до 6 бар. Продолжительность воздействия на сырье водных растворов должна устанавливаться индивидуально, так как степень сшивки лигнополимеров и степень кератинизации волокон на основе целлюлозы в сырье могут очень сильно колебаться. Достаточную продолжительность воздействия можно очень просто определить, взяв образец из реакционного сосуда. Продолжительность воздействия является достаточной, в частности, когда темно–коричневых или черных структур растительных оболочечных материалов больше не имеется, или они присутствуют лишь в очень малой доле или распались на очень мелкие частицы. Кроме того, продолжительность воздействия является достаточной, когда при микроскопическом анализе больше не обнаруживается связных волокнистых структур.In one preferred embodiment of the method, the leaching/dissolution of lignin and/or lignin-containing polymeric structures, as well as keratinized cellulose-based fibers, is carried out using a combination of disintegrating compounds in the form of an aqueous solution or a series of aqueous solutions with one or more disintegrating additives. Particularly preferred are sodium sulfite, sodium bisulfite, urea, thiourea, sodium lauryl sulfate and DMSO, as well as carbonates such as sodium hydrogen carbonate. The concentration of disintegrants in the aqueous solution, in which they are preferably present in dissolved form, is preferably from 50 µmol/l to 3 mol/l, more preferably from 1 mmol/l to 2 mol/l and more preferably from 200 mmol/ l to 1 mol/l. Compounds or aqueous solutions can be used together with dissolved amino acids and/or peptides according to the invention or in chronological order. The preferred method of leaching, in which dissolved amino acids and/or peptides are used together with additives. The preferred temperature at which the lignin and/or lignin-containing polymer structures are leached is preferably in the range of 40°C to 140°C, more preferably 60°C to 130°C and even more preferably 80°C to 120° C. Preferably, pressure is simultaneously applied to the reaction mixture. An overpressure of 0.5 to 10 bar is preferred, more preferably 0.8 to 8 bar, and more preferably 1 to 6 bar. The duration of exposure of raw materials to aqueous solutions should be set individually, since the degree of cross-linking of lignopolymers and the degree of keratinization of cellulose-based fibers in raw materials can vary greatly. A sufficient duration of exposure can be determined very simply by taking a sample from the reaction vessel. The duration of the exposure is sufficient, in particular, when the dark brown or black structures of the plant casing materials are no longer present, or they are present only in a very small proportion or have broken down into very small particles. In addition, the duration of exposure is sufficient when the microscopic analysis no longer shows coherent fibrous structures.
Было найдено, что в результате применения способа согласно изобретению оболочечный материал на основе лигнина дезинтегрирует и может быть извлечен, например, в форме неповрежденной кожуры/оболочки или фрагментов кожуры. Содержащие лигнин материалы оболочки имеются, например, в семенах или зернах ятрофы, рапса, подсолнечника или косточек яблок и груш. При этом растительный оболочечный материал может присутствовать в неповрежденной или частично или полностью механически или термически дезинтегрированном состоянии, как, например, после экстракции масляной фракции, или в форме жома после извлечения сока. Способы согласно изобретению служат при этом для получения еще извлекаемых фракций веществ.It has been found that by applying the process according to the invention, the lignin-based shell material disintegrates and can be recovered, for example, in the form of an intact skin/shell or skin fragments. Coating materials containing lignin are present, for example, in seeds or grains of jatropha, rapeseed, sunflower or apple and pear pits. In this case, the vegetable casing material may be present in an intact or partially or completely mechanically or thermally disintegrated state, such as, for example, after extraction of the oil fraction, or in the form of pulp after extraction of the juice. The processes according to the invention serve in this case to obtain still recoverable fractions of substances.
В другом варианте осуществления способа остатки от прессования семян растений, как, например, жмых рапса или ятрофы, полученный, например, в процессе водного выщелачивания, обрабатывали растворами согласно изобретению, путем пропитки ими. При этом пропитывание означает, что жмых является полностью смоченным, но не мокрым. Через 4 часа осуществляли распределение твердых компонентов в воде с помощью смесителя. Твердые компоненты отделяли с помощью фильтра и подавали на следующую стадию процесса с водными выщелачивающими смесями. В одном варианте осуществления для этого можно использовать, например, раствор с 0,2 моль/л лизина и 10 вес.% мочевины, в который твердый остаток на фильтре вводили в течение 6 часов. Затем жидкую фазу удаляли в камерном фильтр–прессе и остаток на фильтре распределяли в воде и затем с помощью гидроциклона разделяли на образованные фракции твердых веществ: волокна на основе целлюлозы и компоненты оболочки на основе лигнина. Оказалось, что способом дезинтеграции и отслаивания компонентов на основе лигнина можно достичь разделения компонентов фракции волокон и можно осуществить разъединение различных компонентов волокон и в результате напрямую извлечь в большом количестве компоненты оболочки на основе лигнина в виде разделяемой фракции ценных веществ.In another embodiment of the method, residues from the pressing of plant seeds, such as, for example, rapeseed or jatropha cake obtained, for example, in a water leaching process, are treated with solutions according to the invention, by impregnation with them. In this case, impregnation means that the cake is completely moistened, but not wet. After 4 hours, the distribution of solid components in water was carried out using a mixer. The solid components were separated using a filter and fed to the next stage of the process with aqueous leach mixtures. In one embodiment, this can be used, for example, a solution with 0.2 mol/l lysine and 10 wt.% urea, in which the solid residue on the filter was introduced within 6 hours. Then the liquid phase was removed in a chamber filter press and the filter residue was distributed in water and then separated by a hydrocyclone into the formed solids fractions: cellulose-based fibers and lignin-based shell components. It turned out that by the method of disintegration and peeling of the lignin-based components, separation of the components of the fiber fraction can be achieved, and the separation of the various components of the fibers can be carried out, and as a result, the components of the lignin-based sheath in the form of a separable fraction of valuable substances can be directly recovered in a large amount.
В зависимости от происхождения сырья, а также от выбранного способа дезинтеграции/выщелачивания, процесса обезвоживания или воздействия отбеливателей получаемые волокна на основе целлюлозы имеют разную степень кератинизации. При этом образуются кристаллические области, которые приводят к отчетливому ощущению присутствия во рту твердых веществ, а при разжевывании присутствия крошек, что нежелательно. Неожиданно было обнаружено, что при способе дезинтеграции/выщелачивания, в котором использовались аминокислоты и/или пептиды согласно изобретению, практически не происходило кератинизации волокон на основе целлюлозы. Кроме того, было найдено, что если кератинизация волокон на основе целлюлозы возникает, можно заметно уменьшить степень кератинизации или сделать ее полностью обратимой путем дезинтеграции раствором, содержащим аминокислоты и/или пептиды согласно изобретению. Так, оказалось, что в случае свекловичной стружки, когда дезинтеграция проводилась с использованием раствора сульфита натрия при 130°C и избыточном давлении 1,2 бар в течение 10 минут, масса волокон на основе целлюлозы, полученная после гомогенизации и отделения несвязанной жидкости, имела высокую степень кератинизации и из–за этого была непригодной к употреблению в пищу. Благодаря введению раствора аргинина концентрацией 0,3 моль/л при размешивании кератинизация устранялась, так что через 3 часа зернистости больше практически не наблюдалось.Depending on the origin of the raw materials, as well as on the chosen disintegration/leaching method, the dewatering process or exposure to bleaches, the resulting cellulose-based fibers have different degrees of keratinization. This forms crystalline areas, which lead to a distinct sensation of the presence of solids in the mouth, and when chewing the presence of crumbs, which is undesirable. Surprisingly, it was found that the disintegration/leaching method using the amino acids and/or peptides according to the invention practically did not keratinize the cellulose-based fibers. In addition, it has been found that if keratinization of cellulose-based fibers occurs, it is possible to significantly reduce the degree of keratinization or make it completely reversible by disintegration with a solution containing amino acids and/or peptides according to the invention. Thus, it turned out that in the case of beet chips, when the disintegration was carried out using a sodium sulfite solution at 130°C and an overpressure of 1.2 bar for 10 minutes, the mass of cellulose-based fibers obtained after homogenization and separation of the unbound liquid had a high the degree of keratinization and because of this was unfit for human consumption. By introducing a 0.3 mol/l arginine solution with stirring, keratinization was eliminated, so that after 3 hours no more granulation was observed.
Предпочтительным является способ дезинтеграции/ выщелачивания ороговевших волокон на основе целлюлозы.Preferred is the method of disintegration/leaching of cornified fibers based on cellulose.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа кожура/оболочка на основе лигнина или фрагменты от дезинтеграции, полученные одним из описанных здесь способов или другим способом, подвергаются процессу выщелачивания с использованием выщелачивающего раствора. При этом предпочтительно достичь размягчения и/или растворения лигнополимерных структур. Конечно, сложность этих структур в разных оболочечных материалах разная, так что точные реакционные условия необходимо подбирать индивидуально. Предпочтительно дезинтегрировать и расщеплять оболочку/кожуру на основе лигнина или фрагменты в растворе сульфита натрия, предпочтительно вместе с растворенной аминокислотой и/или пептидом, и/или мочевиной, и/или карбонатами, при повышенной температуре и предпочтительно при повышенном давлении. Предпочтительны концентрации сульфита или бисульфита натрия, а также карбоната или гидрокарбоната натрия от 0,1 до 3 моль/л, более предпочтительно от 0,3 до 2 моль/л. Предпочтительные концентрации растворенных аминокислот и/или пептидов (по отдельности или вместе) составляют от 0,1 до 3 моль/л или до предела растворимости, более предпочтительно от 0,2 до 2 моль/л. Предпочтительным является pH дезинтегрирующего раствора от 8 до 14, более предпочтительно от 8,5 до 13 и более предпочтительно от 9 до 12,5. Предпочтительная температура составляет от 60°C до 180°C, более предпочтительно от 70°C до 160°C и более предпочтительно от 80°C до 140°C. Предпочтительное повышение давления составляет от 0,1 до 20 бар, более предпочтительно от 0,2 до 10 бар. Продолжительность дезинтеграции зависит от параметров процесса и от сырья. Предпочтительным является продолжительность дезинтеграции от 10 минут до 24 часов, более предпочтительно от 15 минут до 10 часов и более предпочтительно от 15 минут до 6 часов. Предпочтительно, дезинтегрированные, и/или размягченные и/или растворенные оболочку/кожуру или фрагменты подвергают обильной промывке водой или подходящей смесью ПАВов. Когда промывочный раствор больше не мутнеет, процесс промывки завершается. Полученную фракцию оболочки на основе лигнина предпочтительно подвергают процессу сушки. В одном предпочтительном варианте осуществления способа отделение несвязанной воды осуществляется с помощью просеивающего устройства или посредством центробежного процесса. Предпочтительными являются устройства с виброгрохотами и центрифуги. Затем материал оболочки на основе лигнина, как правило, уже сыпучий, можно высушить полностью, например, на ленточной сушилке или в вакуумном сушильном шкафу, до остаточной влажности предпочтительно <20 вес.%, более предпочтительно <15 вес.% и более предпочтительно <10 вес.%. До использования он хранится в сухом виде.In one preferred embodiment of the method, the lignin-based peel/shell or fragments from disintegration obtained by one of the methods described here or by another method are subjected to a leaching process using a leaching solution. In this case, it is preferable to achieve softening and/or dissolution of the lignopolymer structures. Of course, the complexity of these structures in different shell materials is different, so the exact reaction conditions must be selected individually. It is preferred to disintegrate and cleave the lignin-based shell/peel or fragments in sodium sulfite solution, preferably together with dissolved amino acid and/or peptide and/or urea and/or carbonates, at elevated temperature and preferably at elevated pressure. Preferred concentrations of sodium sulfite or bisulfite and sodium carbonate or hydrogen carbonate are from 0.1 to 3 mol/l, more preferably from 0.3 to 2 mol/l. Preferred concentrations of dissolved amino acids and/or peptides (singly or together) are from 0.1 to 3 mol/l or up to the solubility limit, more preferably from 0.2 to 2 mol/l. The pH of the disintegrating solution is preferably 8 to 14, more preferably 8.5 to 13, and more preferably 9 to 12.5. The preferred temperature is 60°C to 180°C, more preferably 70°C to 160°C, and more preferably 80°C to 140°C. The preferred pressure increase is from 0.1 to 20 bar, more preferably from 0.2 to 10 bar. The duration of disintegration depends on the process parameters and on the raw materials. Preferred is a disintegration time of 10 minutes to 24 hours, more preferably 15 minutes to 10 hours, and more preferably 15 minutes to 6 hours. Preferably, the disintegrated and/or softened and/or dissolved shell/peel or fragments are subjected to a copious wash with water or a suitable mixture of surfactants. When the wash solution no longer becomes cloudy, the wash process is complete. The lignin-based casing fraction obtained is preferably subjected to a drying process. In one preferred embodiment of the method, the separation of free water is carried out by means of a screening device or by means of a centrifugal process. Vibrating screens and centrifuges are preferred. The lignin-based sheath material, generally already free-flowing, can then be dried completely, for example in a belt dryer or vacuum oven, to a residual moisture content of preferably <20 wt%, more preferably <15 wt% and more preferably <10 the weight.%. Until use, it is stored dry.
Поскольку в процессе дезинтеграции размягчаются/отделяются также волокна на основе целлюлозы, в одном предпочтительном варианте осуществления способа фракцию волокон на основе целлюлозы перед, во время или после дальнейшей обработки отделяют. Это предпочтительно может быть выполнено известными технологическими способами. Предпочтительным является метод вихревых токов, при котором происходит полуселективное удаление частиц разной плотности и с разными характеристиками осаждения. Предпочтительным является применение гидроциклона. Чистота полученной фракции компонентов оболочки на основе лигнина может быть установлена, например, микроскопическим анализом. Предпочтительным является чистота получаемых фракций >90%, более предпочтительно >95% и более предпочтительно >98,5%. С другой стороны, наличие волокон на основе целлюлозы во фракции компонентов оболочки на основе лигнина, как правило, не мешает. Оказалось, что в присутствии >5% волокон на основе целлюлозы во фракции компонентов оболочки на основе лигнина снижается вероятность появления царапин на чувствительных к царапинам поверхностям, которые могут возникать из–за высоких контактных давлений абразивных чистящих средств.Since the cellulose-based fibers are also softened/separated during the disintegration process, in one preferred embodiment of the process, a fraction of the cellulose-based fibers is separated before, during or after further processing. This can preferably be done by known technological methods. Preferred is the eddy current method, in which there is a semi-selective removal of particles of different densities and with different deposition characteristics. The use of a hydrocyclone is preferred. The purity of the lignin-based shell component fraction obtained can be determined, for example, by microscopic analysis. Preferred is the purity of the obtained fractions >90%, more preferably >95% and more preferably >98.5%. On the other hand, the presence of cellulose-based fibers in the lignin-based shell component fraction is generally not a problem. It appears that the presence of >5% cellulose-based fibers in the lignin-based casing component fraction reduces the likelihood of scratches on scratch-sensitive surfaces that can occur due to the high contact pressures of abrasive cleaners.
В одном предпочтительном варианте осуществления в любой момент способа проводят выбор размеров и/или измельчение компонентов оболочки на основе лигнина до определенного уровня. Предпочтительно это проводится к концу процесса. Предпочтительно проводить сортировку по размеру, которую осуществляют с помощью просеивающих устройств. Это можно сделать как с сухими, так и с суспендированными в воде компонентами оболочки на основе лигнина. Измельчение можно проводить как на сухих, так и на намокших компонентах оболочки на основе лигнина. Годятся, например, ножевые или шлифовальные мельницы. Получаемые распределения по размерам можно определить с помощью имеющихся в продаже аналитических ситовых устройств.In one preferred embodiment, at any point in the process, sizing and/or grinding of the lignin-based shell components to a certain level is carried out. Preferably this is done towards the end of the process. It is preferable to carry out sorting by size, which is carried out using screening devices. This can be done with both dry and water-suspended lignin-based casing components. Grinding can be carried out on both dry and wet lignin-based casing components. For example, knife or grinding mills are suitable. The resulting size distributions can be determined using commercially available analytical sieves.
В зависимости от исходного растительного материала, интенсивности процесса дезинтеграции и фрагментации оболочечного материала, образуются плоскостные или корпускулярные частицы компонентов оболочки на основе лигнина. При химическом анализе было установлено содержание лигнина >40 вес.%. Предпочтительным является получение корпускулярных частиц с долей лигнина >40 вес.%, более предпочтительно >50 вес.%, более предпочтительно >60вес.%, еще более предпочтительно >75 вес.% и особенно предпочтительно >90 вес.%. Состав можно установить аналитическими методами.Depending on the initial plant material, the intensity of the process of disintegration and fragmentation of the shell material, planar or corpuscular particles of the shell components based on lignin are formed. In chemical analysis, the content of lignin was found to be >40% by weight. It is preferable to obtain particulate particles with a lignin content of >40 wt.%, more preferably >50 wt.%, more preferably >60 wt.%, even more preferably >75 wt.% and particularly preferably >90 wt.%. The composition can be determined by analytical methods.
Предпочтительным является способ, при котором в результате дезинтеграции растительного сырья получают корпускулярные частицы/компоненты оболочки, которые имеют содержание лигнина >40 вес.%.Preferred is a method in which, as a result of the disintegration of the plant material, particulate particles/shell components are obtained that have a lignin content of >40 wt.%.
Было найдено, что эти компоненты оболочки на основе лигнина обладают абразивными свойствами или способностью счищать органические или неорганические отложения на различных поверхностях. Неожиданно удалось обнаружить дифференциальные абразивные свойства компонентов оболочки на основе лигнина, образованных в технологическом процессе. Оказалось, что если чувствительные к царапинам поверхности, такие как глянцевый лак или глянцевая пластмассовая поверхность, обрабатывать механически измельченным материалом оболочки на основе лигнина, который скапливается в процессе выщелачивания оболочечных материалов, при сохранении постоянного давления прижима для удаления отложений, происходило образование царапин и бороздок при удалении отложений. Напротив, когда для выщелачивания растительного оболочечного материала использовался способ дезинтеграции согласно изобретению, никакого образования царапин/бороздок на поверхности не происходило при прочих равных условиях очистки/удаления прочно приставших загрязнений и при одинаковом выбранном давлении прижима. Таким образом, богатая лигнином оболочка приобретает в результате дезинтеграции дифференциальные абразивные свойства, которые позволяют удалить поверхностные загрязнения, в частности, крустифицированные загрязнения, например, органические материалы, такие как белки, не приводя при этом к дискретному снятию (борозды/царапины) чувствительных к эрозии (чувствительных к царапинам) поверхностей, как в случае глянцевых пластмассовых поверхностей или глянцевых лаков.These lignin-based casing components have been found to have abrasive properties or the ability to scrape off organic or inorganic deposits on a variety of surfaces. Unexpectedly, it was possible to detect differential abrasive properties of the lignin-based shell components formed in the process. It has been found that when scratch-sensitive surfaces such as glossy lacquer or glossy plastic surfaces are treated with mechanically ground lignin-based shell material that accumulates during the leaching process of shell materials, while maintaining a constant contact pressure to remove deposits, scratches and grooves occur during removal of deposits. In contrast, when the disintegration method according to the invention was used to leach the plant casing material, no scratches/grooves on the surface occurred, other things being the same cleaning/removal of firmly adhering contaminants and at the same pressing pressure chosen. Thus, the lignin-rich shell acquires, as a result of disintegration, differential abrasive properties that allow the removal of surface contaminants, in particular crustified contaminants, for example, organic materials such as proteins, without leading to discrete removal (grooves / scratches) of erosion-sensitive (scratch-sensitive) surfaces, as in the case of glossy plastic surfaces or glossy lacquers.
При этом "абразивный" относится к снятию налипаний, спеков или корок, которые находятся на поверхности материала, например, металлов, керамики, стекла, пластмасс, лаков или биологических материалов, как, например, кожа. В этой связи абразив не означает, что произойдет причинение вреда/повреждение поверхности или целостности поверхности обработанных абразивом материалов /поверхностей материалов. В микроскоп на таких оболочках/кожуре на основе лигнина или фрагментах, которые были получены на одной из технологических стадий, можно было различить микро– и/или нанонеоднородности поверхности, однако внешние контуры были с острыми краями и/или заостренными. Эти богатые лигнином компоненты оболочки имели очень хорошие абразивные свойства по отношению к отложениям на металлах, стекле или керамике, которые заметно легче удалялись по сравнению с использованием чистящих средств согласно уровню техники. При этом при очистке лаковых и пластмассовых поверхностей такими богатыми лигнином компонентами оболочки никаких следов царапин видно не было. Неожиданно было обнаружено, что в результате дальнейшей дезинтеграции компонентов оболочки на основе лигнина согласно описанному здесь способу получались частицы, которые имеют округлые и плоскодонные внешние контуры, но все же оказывают абразивное действие на остатки, отложившиеся на поверхности. Эти округлые компоненты оболочки на основе лигнина не создавали никаких царапин, когда они находились суспендированными в мыльном растворе и перемещались при давлении прижима 0,2Н по глянцевой лаковой поверхности или глянцевой поверхности пластмассы. Общим для обеих форм компонентов оболочки на основе лигнина является высокая способность к снятию/отделению налета. Кроме того, обе формы имеют микро– и/или нано шероховатости поверхности. Предпочтительные компоненты оболочки на основе лигнина, которые можно использовать для абразивного применения без образования царапин, имеют любой объем. Предпочтительно это частицы в форме диска. Но могут присутствовать и другие пространственные структуры. В одном предпочтительном варианте осуществления частицы предпочтительно имеют средний размер от 100 мкм до 3 мм, более предпочтительно от 200 мкм до 1 мм и еще более предпочтительно от 300 мкм до 800 мкм. В одном варианте осуществления калибровка по размеру осуществляется с помощью просеивающего устройства. Предпочтительны сита с перемешиванием, такие как вибрационные просеивающие машины или устройства с провеиванием.Here, "abrasive" refers to the removal of deposits, cakes or crusts that are on the surface of a material, such as metals, ceramics, glass, plastics, varnishes or biological materials, such as leather. In this regard, abrasive does not mean that harm/damage to the surface or surface integrity of the materials/surfaces of materials treated with the abrasive will occur. Micro- and/or nano-inhomogeneities of the surface could be distinguished under a microscope on such lignin-based shells or fragments, which were obtained at one of the technological stages, however, the outer contours were sharp-edged and/or pointed. These lignin-rich shell components had very good abrasive properties against deposits on metals, glass or ceramics, which were noticeably easier to remove compared to prior art cleaners. At the same time, when cleaning varnish and plastic surfaces with such lignin-rich shell components, no traces of scratches were visible. Surprisingly, it has been found that further disintegration of the lignin-based casing components according to the process described here results in particles that have rounded and flat-bottomed outer contours, but still have an abrasive effect on residues deposited on the surface. These rounded lignin-based shell components did not create any scratches when suspended in a soapy solution and moved at a pressure of 0.2 N over a glossy lacquer surface or a glossy plastic surface. Common to both forms of lignin-based shell components is a high ability to remove/separate plaque. In addition, both molds have micro- and/or nano surface roughness. Preferred lignin-based casing components that can be used for non-scratch abrasive applications are of any volume. Preferably these are disk-shaped particles. But other spatial structures may also be present. In one preferred embodiment, the particles preferably have an average particle size of 100 µm to 3 mm, more preferably 200 µm to 1 mm, and even more preferably 300 µm to 800 µm. In one embodiment, sizing is performed using a screening device. Agitated sieves are preferred, such as vibratory screening machines or winnowing devices.
Предпочтительным является получение абразивных частиц из растительного сырья для снятия/отслаивания поверхностных корок.It is preferable to obtain abrasive particles from vegetable raw materials for removing/peeling surface crusts.
Предпочтительным является получение абразивных частиц из компонентов оболочки на основе лигнина для снятия/отслаивания поверхностных корок.It is preferable to obtain abrasive particles from the components of the shell based on lignin to remove/flake surface crusts.
Поэтому в одном варианте осуществления дезинтеграция компонентов оболочки на основе лигнина предпочтительно продолжается до тех пор, пока предпочтительно 95 вес.%, более предпочтительно >97вес.%, более предпочтительно > 99 вес.%, и более предпочтительно пока все компоненты оболочки на основе лигнина не будут иметь со всех сторон округлую форму. Благодаря этому качественному признаку можно получить не создающее царапин абразивное чистящее средство, которым можно очистить чувствительные к царапинам поверхности, например, лака и пластмасс. Приготовление получаемого согласно изобретению, не вызывающего царапин, абразивного чистящего средства осуществляют тем, что полученные согласно изобретению компоненты оболочки на основе лигнина добавляют в раствор ПАВа/мыла и суспендируют в нем. Компоненты оболочки на основе лигнина могут добавляться в раствор ПАВа/мыла в еще влажной или сухой форме, предпочтительно с использованием высокооборотной сдвиговой мешалки.Therefore, in one embodiment, the disintegration of the lignin-based shell components is preferably continued until preferably 95 wt.%, more preferably >97 wt.%, more preferably > 99 wt.%, and more preferably until all lignin-based shell components are will be rounded on all sides. Thanks to this quality characteristic, a non-scratch abrasive cleaner can be obtained with which to clean scratch-sensitive surfaces, such as lacquer and plastics. The preparation of the non-scratching abrasive cleaner obtained according to the invention is carried out by adding the lignin-based casing components obtained according to the invention to a surfactant/soap solution and suspending it. The lignin based shell components can be added to the surfactant/soap solution in a still wet or dry form, preferably using a high speed shear mixer.
Для применения в качестве чистящего средства можно использовать компоненты оболочки на основе лигнина во влажном, подсушенном или сухом и порошкообразном состоянии. Особенно подходящими для получения абразивных чистящих средств из компонентов оболочки на основе лигнина являются компоненты оболочки семян ятрофы и рапса.For use as a cleaning agent, lignin-based casing components can be used in a wet, dried or dry and powdered state. Particularly suitable for the production of abrasive cleaners from lignin based coating components are jatropha and rapeseed seed coating components.
В одном предпочтительном варианте осуществления согласно изобретению дезинтеграция/выщелачивание растительного оболочечного материала протекает вместе с или сразу после дезинтеграции/выщелачивания семян, ядер или зерен растений. Это особенно выгодно, поскольку это можно осуществить с теми же водными дезинтегрирующими/выщелачивающими растворами. Для этого, как правило, требуется более длительное время воздействия и/или другие технологические параметры, чем выбираемые для дезинтеграции/размягчения/растворения оболочечных материалов. В частности, может потребоваться увеличение времени воздействия, предпочтительно время воздействия составляет от 10 минут до 48 часов, более предпочтительно от 30 минут до 24 часов и более предпочтительно от 1 часа до 12 часов. Кроме того, предпочтительно повысить температуру реакционной смеси во время воздействия водных растворов согласно изобретению, предпочтительными являются температуры от 20°C до 140°C, более предпочтительно от 30°C до 120°C и более предпочтительно от 40°C до 80°C. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления после дезинтеграции всего растительного сырья происходит выщелачивание компонентов сырья, при котором растворимые компоненты, такие как белки и растворимые углеводы, полностью растворяются в водном распределительном объеме, а твердые компоненты, такие как волокна на основе целлюлозы и богатая лигнином оболочка, суспендируется в водной распределительной фазе. При этом предпочтительно выбирать объем воды, который гарантирует легкую разделяемость твердых компонентов. Предпочтительным является отношение объема добавленной воды к объему технологической смеси, полученной в процессе дезинтеграции, от 2:1 до 200:1, более предпочтительно от 5:1 до 100:1 и более предпочтительно от 10:1 до 50:1. Температура, при которой можно реализовать эту стадию процесса, является произвольной, но предпочтителен температурный диапазон от 5°C до 95°C. Распределительный объем предпочтительно добавляется с помощью интенсивного перемешивания, при этом предпочтительны высокоинтенсивные сдвиговые смесители/диспергаторы или гомогенизаторы. Наличие достаточного распределительного объема, или распределения, или дезинтеграции компонентов сырья можно установить, отбирая образец суспендированной смеси и фильтруя его. Если, например, при микроскопическом анализе фильтрующиеся твердые компоненты не обнаруживают приставших растворимых компонентов, процесс закончен. Затем предпочтительно проводится разделение суспендированных твердых веществ, предпочтительно путем фильтрации или процессов разделения с применением центрифуги. Предпочтительным является разделение растворенных компонентов, проводящееся в водном распределительном объеме после разделения твердых компонентов, из которых предпочтительно <5 вес.%, более предпочтительно <2,5 вес.% и более предпочтительно <1 вес.% находится в отделенном водном распределительном объеме. Предпочтительным является разделение растворенных белков, которое осуществляется тем, что в водный распределительный объем, содержащий растворенные белки и, возможно, другие растворимые компоненты сырья, добавляют растворенные соединения для инициирования агрегации/комплексообразования. Предпочтительно речь идет об одной или нескольких органических кислотах, предпочтительно карбоновых кислотах, как, например, лимонная кислота, или молочная кислота, или аскорбиновая кислота. Но можно использовать и другие кислоты, как, например, HCl или фосфорная кислота. Кроме того, возможны комбинации различных кислот. Значение pH водного раствора, содержащего растворенные соединения для агрегации/комплексообразования, при котором протекает конденсация, и/или агрегация, и/или комплексообразование растворенных белков, и/или других растворенных соединений, предпочтительно лежит в диапазоне от 4,5 до 13, более предпочтительно от 6 до 12 и более предпочтительно от 6,5 до 11. Кроме того, можно перед, или во время, и/или после добавления кислоты добавить комплексообразователь, как, например, соединения кальция и/или магния, например, хлорид кальция или хлорид магния. Кроме того, можно изменить соленость водного распределительного объема. Добавляемое количество зависит от концентрации растворенных и агрегирующих соединений и поэтому должно определяться в каждом случае индивидуально. Было найдено, что добавленное количество является достаточным, например, когда образуются хорошо видимые агрегаты при одновременном осветлении ранее мутной распределительной фазы. Но можно также привлечь аналитические методы: при агрегации белков согласно изобретению после их разделения в технологической жидкости предпочтительно находится <5 вес.%, более предпочтительно <2,5 вес.% и более предпочтительно <1 вес.% растворенных белков.In one preferred embodiment according to the invention, the disintegration/leaching of the plant coating material takes place together with or immediately after the disintegration/leaching of the plant seeds, kernels or grains. This is particularly advantageous as it can be done with the same aqueous disintegrant/leach solutions. This usually requires a longer exposure time and/or other process parameters than those chosen for the disintegration/softening/dissolution of the shell materials. In particular, it may be necessary to increase the exposure time, preferably the exposure time is from 10 minutes to 48 hours, more preferably from 30 minutes to 24 hours, and more preferably from 1 hour to 12 hours. In addition, it is preferable to increase the temperature of the reaction mixture during exposure to aqueous solutions according to the invention, temperatures from 20°C to 140°C are preferred, more preferably from 30°C to 120°C and more preferably from 40°C to 80°C. In one particularly preferred embodiment, after the disintegration of all plant materials, leaching of the components of the raw materials occurs, in which soluble components, such as proteins and soluble carbohydrates, are completely dissolved in the aqueous distribution volume, and solid components, such as cellulose-based fibers and a lignin-rich shell, suspended in the aqueous distribution phase. In this case, it is preferable to choose a volume of water that guarantees easy separability of the solid components. The ratio of the volume of added water to the volume of the process mixture obtained in the disintegration process is preferably from 2:1 to 200:1, more preferably from 5:1 to 100:1, and more preferably from 10:1 to 50:1. The temperature at which this process step can be carried out is arbitrary, but a temperature range of 5°C to 95°C is preferred. The distribution volume is preferably added by vigorous mixing, with high intensity shear mixers/dispersers or homogenizers being preferred. The presence of sufficient distribution volume, or distribution, or disintegration of the components of the raw material can be determined by taking a sample of the suspended mixture and filtering it. If, for example, microscopic analysis of the filtered solids does not show adhering soluble components, the process is finished. The suspended solids are then preferably separated, preferably by filtration or centrifugal separation processes. It is preferable that the separation of the dissolved components is carried out in the aqueous distribution volume after the separation of the solid components, of which preferably <5 wt.%, more preferably <2.5 wt.% and more preferably <1 wt.% is in the separated aqueous distribution volume. It is preferable to separate dissolved proteins, which is carried out by adding dissolved compounds to an aqueous distribution volume containing dissolved proteins and possibly other soluble components of the raw material to initiate aggregation/complexation. Preferably we are talking about one or more organic acids, preferably carboxylic acids, such as citric acid, or lactic acid, or ascorbic acid. However, other acids can also be used, such as HCl or phosphoric acid. In addition, combinations of different acids are possible. The pH value of the aqueous solution containing dissolved compounds for aggregation/complexation, at which condensation and/or aggregation and/or complexation of dissolved proteins and/or other dissolved compounds occurs, preferably lies in the range from 4.5 to 13, more preferably 6 to 12 and more preferably 6.5 to 11. It is also possible to add a complexing agent, such as calcium and/or magnesium compounds, such as calcium chloride or magnesium. In addition, the salinity of the water distribution volume can be changed. The amount to be added depends on the concentration of dissolved and aggregating compounds and must therefore be determined on a case-by-case basis. It has been found that the added amount is sufficient, for example, when highly visible aggregates are formed while clarifying the previously turbid distribution phase. But analytical methods can also be invoked: in the aggregation of the proteins according to the invention, after their separation, the process liquid preferably contains <5 wt.%, more preferably <2.5 wt.% and more preferably <1 wt.% dissolved proteins.
В одном предпочтительном варианте осуществлении способа с мешалкой добавляемый или добавляемые агент агрегации/комплексообразователь соединяют с технологической жидкостью при медленном перемешивании. При этом важно обеспечить полное перемешивание. Продолжительность смешения в принципе можно выбирать свободно. В одном предпочтительном варианте осуществления способа это происходит только в продолжение добавления одного или нескольких агентов агрегации/конденсации или в течение периода от 10 секунд до 5 минут, более предпочтительно от 20 секунд до 2 минут.In one preferred embodiment of the agitated process, the aggregating agent/complexing agent added or added is combined with the process fluid with slow agitation. It is important to ensure complete mixing. The mixing time can in principle be freely selected. In one preferred embodiment of the method, this only occurs during the addition of one or more aggregating/condensing agents, or over a period of 10 seconds to 5 minutes, more preferably 20 seconds to 2 minutes.
Поэтому в одном особенно предпочтительном варианте осуществления по окончании добавления одного или нескольких агентов агрегации/конденсации выдерживается спокойный период, на котором не проводится или проводится лишь минимальное перемешивание смеси. Аналогичным образом можно установить время, требующееся для стадии конденсации, предпочтительно оно составляет от 5 минут до 10 часов, более предпочтительно от 10 минут до 5 часов и более предпочтительно от 15 минут до 2 часов. Если продолжительность спокойного периода требуется сократить до минимума, достаточную минимальную длительность спокойного периода после добавления комплексообразователя/вещества, вызывающего агрегацию, можно установить посредством образца, который подвергается центрифугированию и для которого полнота конденсации, и/или агрегации, и/или комплексообразования, достигающиеся с помощью комплексообразователя/вещества, вызывающего агрегацию, проверяется тем, что надосадочную жидкость с центрифугирования добавляют в тот же и/или другой раствора с веществом, вызывающим агрегацию. Если не возникает дальнейшей агрегации, процесс экстракции растворенных белков завершен. В одном предпочтительном варианте осуществления способа агрегация/комплексообразование растворенных белков приводит к осаждению агрегатов/комплексов. Эти агрегаты/комплексы в дальнейшем предпочтительно конденсируют, чтобы их можно было легко отделить от свободной водной фазы технологической среды.Therefore, in one particularly preferred embodiment, at the end of the addition of one or more aggregating/condensing agents, a quiet period is maintained during which no or only minimal agitation of the mixture takes place. Similarly, the time required for the condensation step can be set, preferably 5 minutes to 10 hours, more preferably 10 minutes to 5 hours, and more preferably 15 minutes to 2 hours. If the duration of the quiet period is to be reduced to a minimum, a sufficient minimum duration of the quiet period after the addition of a complexing agent/aggregating agent can be established by means of a sample that is subjected to centrifugation and for which the completeness of condensation and/or aggregation and/or complex formation is achieved using The complexing agent/aggregating agent is checked by adding the supernatant from centrifugation to the same and/or another solution with the aggregating agent. If no further aggregation occurs, the process of extracting dissolved proteins is complete. In one preferred embodiment of the method, the aggregation/complexation of dissolved proteins results in the precipitation of aggregates/complexes. These aggregates/complexes are preferably further condensed so that they can be easily separated from the free aqueous phase of the process medium.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа агрегированные/комплексно–связанные и конденсированные соединения/белки можно извлечь в форме осадка. Предпочтительно, осажденная фаза выпускается через нижний выпуск и подается на дальнейшие стадии процесса. Стадия конденсации предпочтительно протекает при температуре окружающей среды, предпочтительным является температурный диапазон от 15°C до 40°C. В следующем предпочтительном варианте осуществления это происходит при более низкой или более высокой температуре. Предпочтительным является температурный диапазон от 5°C до 15°C, с одной стороны, и от 40°C до 80°C, с другой стороны. Выбор более низкой температуры может быть предпочтительным, например, при получении термолабильных соединений. Высокую температуру, например, 60°C, можно выбрать, например, для уничтожения микроорганизмов в зараженном микробами сырье, например, в форме пастеризации. С другой стороны, в результате нагревания можно также инактивировать аллергены и определенные токсины, а также несъедобные соединения. Предпочтительным является способ получения протеинсодержащего осадка, состоящего из агрегированных/ комплексно–связанных и конденсированных белков.In one preferred embodiment of the method, the aggregated/complex-bound and condensed compounds/proteins can be recovered in the form of a precipitate. Preferably, the precipitated phase is discharged through the bottom outlet and fed to further stages of the process. The condensation step preferably takes place at ambient temperature, preferably in the temperature range from 15°C to 40°C. In a further preferred embodiment, this occurs at a lower or higher temperature. Preferred is the temperature range from 5°C to 15°C, on the one hand, and from 40°C to 80°C, on the other hand. The choice of a lower temperature may be preferred, for example, when preparing thermolabile compounds. A high temperature, for example 60° C., can be chosen, for example, to kill microorganisms in a microbially contaminated raw material, for example in the form of pasteurization. On the other hand, heating can also inactivate allergens and certain toxins, as well as inedible compounds. The preferred method is to obtain a protein-containing precipitate consisting of aggregated/complex-bound and condensed proteins.
Предпочтительным является способ выделения и получения белков из растительного сырья, которые можно получить путем дезинтеграции/выщелачивания с отделением выщелоченных растворимых белков, а также последующей агрегации/комплексообразования и конденсация.Preferred is the method of isolating and obtaining proteins from plant materials, which can be obtained by disintegration/leaching with the separation of leached soluble proteins, as well as subsequent aggregation/complexation and condensation.
Получаемую белковую массу можно применять напрямую или направить на дополнительные стадии очистки.The resulting protein mass can be used directly or sent to additional purification steps.
В исследованиях на выделение растворенных белков из водных растворов с другими растворенными компонентами, полученными в процессе отделения/разделения в водном растворе, содержащем растворенные дезинтегрирующие/выщелачивающие соединения, было обнаружено, что благодаря достижимой с помощью способа гидратации белков их можно получить в виде очень чистой фракции путем подходящего выбора параметров процесса. При этом "чистый" означает, что белковые фракции имеют содержание белка предпочтительно >60 вес.%, более предпочтительно >70 вес.%, более предпочтительно >80 вес.%, еще более предпочтительно >85 вес.% и наиболее предпочтительно >90 вес.%.In studies on the separation of dissolved proteins from aqueous solutions with other dissolved components obtained in a separation/separation process in an aqueous solution containing dissolved disintegrating/leaching compounds, it was found that due to the protein hydration achievable by the method, they can be obtained as a very pure fraction by appropriate selection of process parameters. Wherein "pure" means that the protein fractions have a protein content of preferably >60 wt.%, more preferably >70 wt.%, more preferably >80 wt.%, even more preferably >85 wt.% and most preferably >90 wt. .%.
Было обнаружено, что такие чистые белковые фракции можно получить, в частности, используя большой распределительный объем после выщелачивания компонентов в соответствии с изобретением. Такие растворенные белки проходят, например, через мембранный фильтр с проницаемостью пор минимум 1 мкм. Это позволяет осуществить разделение растворенных белков по размеру. Кроме того, оказалось, что в этой ситуации происходит оптимальная гидратация растворенных белков, имеется физиологический диапазон pH, имеет место очень быстрое и выраженное взаимодействие с перечисленными здесь комплексообразователями/веществами, вызывающими агрегацию, что приводит к объединению гидратированных белков при вытеснении или удалении технологической воды. Это можно объяснить, например, тем, что происходит видимое невооруженным глазом образование пространственных структур при частичном или полном осветлении технологической жидкости, эти структуры после своего образования очень медленно осаждаются. В таком случае технологическая жидкость окрашивается от умеренного до интенсивного цвета и содержит пахучие и вкусовые вещества, а также растворимые углеводы. Таким образом, способ гидратации и последующей конденсации растворимых белков требует, чтобы соединения, ранее выделенные из белков, оставались в растворенном состоянии в фазе технологической воды, а не были бы связаны с конденсирующимися белками или не выводились вместе с конденсированными белками.It has been found that such pure protein fractions can be obtained in particular by using a large distribution volume after leaching of the components according to the invention. Such dissolved proteins pass, for example, through a membrane filter with a pore permeability of at least 1 μm. This allows the separation of dissolved proteins by size. In addition, it appears that in this situation optimal hydration of dissolved proteins occurs, there is a physiological pH range, there is a very rapid and pronounced interaction with the complexing/aggregating agents listed here, which leads to the association of hydrated proteins when the process water is displaced or removed. This can be explained, for example, by the fact that the formation of spatial structures visible to the naked eye occurs with partial or complete clarification of the process liquid, these structures after their formation are deposited very slowly. In this case, the process fluid has a moderate to intense color and contains odors and flavors, as well as soluble carbohydrates. Thus, the method of hydration and subsequent condensation of soluble proteins requires that compounds previously isolated from proteins remain in solution in the process water phase, and are not associated with condensed proteins or are not excreted along with condensed proteins.
Предпочтительным является способ получения белковых конденсатов, и/или белковых концентратов, и/или белковых изолятов из органического сырья с помощью водных растворов, содержащих растворенные дезинтегрирующие/выщелачивающие соединения.Preferred is the method of obtaining protein condensates and/or protein concentrates and/or protein isolates from organic raw materials using aqueous solutions containing dissolved disintegrating/leaching compounds.
В следующем предпочтительном варианте осуществления проводится дезинтеграция/отслаивание/растворение растительного оболочечного материала и/или прочих компонентов сырья из семян, зерен или ядер, которые уже были термически и/или механически дезинтегрированы/разделены/измельчены. Это сокращает требуемое время воздействия водных растворов согласно изобретению.In a further preferred embodiment, the disintegration/peeling/dissolution of the plant coating material and/or other raw material components from seeds, grains or kernels that have already been thermally and/or mechanically disintegrated/separated/crushed is carried out. This reduces the required time of exposure to aqueous solutions according to the invention.
Для отслаивания и разделения дезинтегрированных/ размягченных/ отделившихся оболочечных материалов предпочтительными являются механические способы, при которых к обработанным оболочечным материалам прикладываются сдвиговые усилия. В одном предпочтительном варианте осуществления отслаивание и разделение проводится с помощью валков, на которых или между которыми движутся предварительно обработанные семена/ядра, и одновременно прикладываются тангенциальные сдвиговые усилия. Особенно предпочтительно одновременно предусмотреть промывочное или продувочное устройство, чтобы удалить отделенные оболочечные материалы.For peeling and separating the disintegrated/softened/separated casing materials, mechanical methods are preferred in which shear forces are applied to the treated casing materials. In one preferred embodiment, the flaking and separation is carried out by means of rollers on which or between which the pre-treated seeds/kernels move and tangential shear forces are simultaneously applied. It is particularly advantageous to provide at the same time a washing or purging device in order to remove the separated casing materials.
В одном варианте осуществления дезинтеграция/размягчение или отслаивание промежуточного слоя, который находится на семенах или ядрах растений и/или на отделенном оболочечном материале, достигается благодаря использованию большего времени пребывания/воздействия водной жидкости согласно изобретению, чем это требуется для дезинтеграции/ отделения/ разделения растительных оболочечных материалов. Предпочтительным является время воздействия от 1 минуты до 72 часов, более предпочтительно от 10 минут до 48 часов и более предпочтительно от 30 минут до 24 часов. Температура реакционной смеси может выбираться произвольно, но предпочтителен температурный диапазон от 5°C до 120°C, более предпочтительно от 10°C до 100°C и более предпочтительно от 15°C до 70°C. Предпочтительным является приложение физических сдвиговых усилий к очищаемому от промежуточного слоя материалу. Эти сдвиговые усилия в реакционной смеси предпочтительно создаются, например, в результате вращения емкости или мешалки. Предпочтительно, сдвиговые усилия могут создаваться также посредством промывочного/распылительного устройства. Достаточное время воздействия и использование сдвиговых усилий для смывания промежуточного слоя специалист сможет легко определить, исследуя обработанный продукт на его физические поверхностные свойства, такие как наличие отложений или образование корки, во время сушки.In one embodiment, the disintegration/softening or peeling of the intermediate layer that is on the seeds or plant kernels and/or on the separated shell material is achieved by using a longer residence time/exposure to the aqueous liquid according to the invention than is required for the disintegration/separation/separation of the plant material. shell materials. The preferred exposure time is from 1 minute to 72 hours, more preferably from 10 minutes to 48 hours, and more preferably from 30 minutes to 24 hours. The temperature of the reaction mixture can be chosen arbitrarily, but the preferred temperature range is 5°C to 120°C, more preferably 10°C to 100°C, and more preferably 15°C to 70°C. It is preferable to apply physical shear forces to the material being cleaned from the intermediate layer. These shear forces in the reaction mixture are preferably generated, for example, as a result of the rotation of the container or stirrer. Preferably, the shear forces can also be generated by the flushing/spraying device. Sufficient exposure time and use of shear forces to wash off the intermediate layer can be readily determined by the skilled person by examining the treated product for its physical surface properties, such as deposits or crusting, during drying.
В одном варианте осуществления растительные оболочечные материалы дезинтегрируют/размягчают или растворяют, не удаляя их из растительного продукта. Оказалось, что оболочечные материалы, которые в результате воздействия водных растворов согласно изобретению по меньшей мере размягчились или набухли, больше не нужно или необходимо лишь в частично удалять из семян или зерен растений, поскольку они больше не мешают дальнейшему применению семян или зерен. В следующем варианте осуществления отделенные и выделенные растительные оболочечные материалы дезинтегрируют/размягчают/растворяют одним из способов согласно изобретению. Это представляет интерес, в частности, когда это позволяет сделать экстрагируемыми и извлекаемыми другие материалы, содержащиеся в растительном оболочечном материале, или когда это позволяет получить и извлекать волокна на основе целлюлозы. Концентрации катионных аминокислот и/или пептидов, а также продолжительность воздействия, температура и давление реакционной смеси должны устанавливаться в зависимости от назначения.In one embodiment, the plant coating materials are disintegrated/softened or dissolved without being removed from the plant product. It has turned out that the coating materials, which are at least softened or swollen as a result of the aqueous solutions according to the invention, no longer need to be or need only partially be removed from the seeds or plant grains, since they no longer interfere with the further use of the seeds or grains. In a further embodiment, the separated and isolated plant casing materials are disintegrated/softened/dissolved by one of the methods according to the invention. This is of interest in particular when it makes it possible to make other materials contained in the vegetable casing material extractable and recoverable, or when it makes it possible to obtain and recover cellulose-based fibers. The concentrations of cationic amino acids and/or peptides, as well as the duration of exposure, temperature and pressure of the reaction mixture should be set depending on the destination.
Волокна на основе целлюлозы и богатые лигнином компоненты оболочкиCellulose-based fibers and lignin-rich shell components
Вид и состав оболочечного материала зависит, конечно, от типа растительного сырья. Для получения муки перед размолом сначала отделяют оболочку, так как она обычно нежелательна в получаемых продуктах. Как правило, это удается сделать только с большими технологическими усилиями и с потерей материала зерен/семян вследствие механического измельчения/отделения. Волокна, которые содержатся в семенах, ядрах и зернах, а также в другом растительном сырье как структурные составляющие, нельзя отделить или выделить без остатка способами, известными из уровня техники, так как они целиком/по всей поверхности связаны и спрессованы с остальным содержимым. В частности, механическое отделение этих волокон в соответствии с уровнем техники невозможно.The type and composition of the shell material depends, of course, on the type of plant material. To obtain flour, the shell is first separated before grinding, since it is usually undesirable in the resulting products. As a rule, this can only be done with great technological efforts and with the loss of grain/seed material due to mechanical grinding/separation. The fibers that are contained in seeds, kernels and grains, as well as in other plant materials as structural components, cannot be separated or isolated without residue by the methods known from the prior art, since they are completely / over the entire surface connected and compressed with the rest of the content. In particular, mechanical separation of these fibers according to the prior art is not possible.
Поэтому было совершенно неожиданным, что как богатые лигнином компоненты оболочки, так и волокна на основе целлюлозы можно выделить из растительного сырья и разуплотнить и можно напрямую получить в чистой форме способом, описанном в настоящем документе. Так, по окончании процесса дезинтеграции/ выщелачивания после значительного удаление фракции связанной воды из твердого содержимого невозможно или почти невозможно обнаружить белки, растворимые углеводы, пахучие или вкусовые вещества или другие органические или неорганические отделяемые соединения. На микроскопическом уровне не наблюдается никакого прилипания других органических компонентов.Therefore, it was completely unexpected that both lignin-rich shell components and cellulose-based fibers can be isolated from plant materials and decompressed and can be directly obtained in pure form by the method described herein. Thus, at the end of the disintegration/leaching process after significant removal of the bound water fraction from the solid content, it is impossible or almost impossible to detect proteins, soluble carbohydrates, odorous or flavoring substances or other organic or inorganic separable compounds. At the microscopic level, no adhesion of other organic components is observed.
Богатые лигнином компоненты оболочки имеют содержание лигнина 30–95 вес.%. Они представляют собой субмиллиметровые пластинки или аморфную структуру. После сушки они находятся в текучей и сыпучей форме. Они обладают значительной влагоудерживающей способностью, которая может составлять >40%. Волокна на основе целлюлозы имеют на микроскопическом уровне похожую на вату трехмерную пространственную структуру со средними диаметрами от 50 мкм до 500 мкм при коэффициенте формы (длина/диаметр) от 1:1 до 1000:1. Речь идет о разобщенных/дискретных структурах, которые не связаны друг с другом и которые имеют очень малый погонный вес, предпочтительно <70 мг/100м, более предпочтительно <50 мг/100м, более предпочтительно <30 мг/100м, более предпочтительно <20 мг/100м, более предпочтительно <15 мг/100м и особенно предпочтительно <10 мг/100м. Было найдено, что такие волокна на основе целлюлозы существенно отличаются от целлюлозных волокон, полученных, например, из стеблей или древесины, своим химическим составом, вторичной и третичной структурой, а также физико–химическими свойствами. Кроме того, было найдено, что как получаемые волокна на основе целлюлозы, так и богатые лигнином компоненты оболочки имеют высокую водосвязывающую способность, которая составляет более 200 об.%.The lignin-rich shell components have a lignin content of 30–95 wt%. They are submillimeter plates or an amorphous structure. After drying, they are in a fluid and free-flowing form. They have significant water holding capacity, which can be >40%. Cellulose-based fibers have a microscopically similar to cotton three-dimensional spatial structure with average diameters from 50 microns to 500 microns at a shape factor (length/diameter) from 1:1 to 1000:1. These are separated/discrete structures which are not connected to each other and which have a very low linear weight, preferably <70 mg/100m, more preferably <50 mg/100m, more preferably <30 mg/100m, more preferably <20 mg /100m, more preferably <15 mg/100m and particularly preferably <10 mg/100m. It has been found that such cellulose-based fibers differ significantly from cellulose fibers obtained, for example, from stems or wood, in their chemical composition, secondary and tertiary structure, and physico-chemical properties. In addition, both the resulting cellulose-based fibers and the lignin-rich casing components have been found to have a high water-binding capacity of over 200% by volume.
Кроме того, было найдено, что как богатые лигнином компоненты оболочки, так и волокна на основе целлюлозы не содержат или почти не содержат пахучих или вкусовых веществ или красящих веществ, которые растворяются в водной среде. Поэтому полученные этим способом богатые лигнином компоненты оболочки и волокна на основе целлюлозы могут напрямую применяться в форме, в которой они могут быть извлечены и получены способами согласно изобретению, или после сушки, которая может проводиться методами, известными из уровня техники, или их можно отправить на дальнейшую обработку.In addition, both the lignin-rich casing components and the cellulose-based fibers have been found to contain little or no odorous or flavoring substances or coloring substances which dissolve in an aqueous medium. Therefore, the lignin-rich cellulose-based sheath components and fibers obtained in this way can be directly used in the form in which they can be recovered and obtained by the methods of the invention, or after drying, which can be carried out by methods known from the prior art, or they can be sent to further processing.
Предпочтителен способ, в котором из растительного сырья получают чистые фракции оболочки на основе лигнина и/или волокна на основе целлюлозы, которые имеют водосвязывающую способность >200 об.%.A preferred process is one in which pure fractions of lignin-based casing and/or cellulose-based fibers are obtained from the plant material, which have a water-binding capacity of >200% by volume.
Неожиданно было обнаружено, что высушенные компоненты оболочки на основе лигнина, помимо высокой водосвязывающей способности и высокой водоудерживающей способности, имеют также очень высокую способность связывать масла и жиры. В опытах с различными богатыми лигнином компонентами оболочки способность связывания масле и жиров составила от 250 до 550 вес.%. Следует отметить, что силы гидрофобного взаимодействия на поверхности приводят к очень быстрому переносу масел и жиров вдоль наружных поверхностей гранулята. Как результат, масла и жиры могут продвигаться через насыпанный гранулят на основе лигнина против градиента давления посредством капиллярных сил на внутренних и внешних поверхностях. При этом высота подъема в опытах с вертикальными трубками составила более 5 см.Surprisingly, it has been found that the dried lignin-based casing components, in addition to having a high water-binding capacity and a high water-holding capacity, also have a very high oil and fat binding capacity. In experiments with various lignin-rich shell components, the binding capacity for oil and fats ranged from 250 to 550 wt.%. It should be noted that the forces of hydrophobic interaction on the surface lead to a very rapid transfer of oils and fats along the outer surfaces of the granulate. As a result, oils and fats can move through the bulk lignin-based granulate against a pressure gradient by means of capillary forces on the inner and outer surfaces. At the same time, the lifting height in experiments with vertical tubes was more than 5 cm.
Кроме того, оказалось, что высушенные и распыленные в порошок волокна на основе целлюлозы также имеют очень высокую способность связывать масла и жиры, составляющую от 220 до 360 вес.%.In addition, the dried and pulverized cellulose-based fibers also appear to have a very high oil and fat binding capacity of 220 to 360% by weight.
Предпочтительным является способ, в котором из растительного сырья можно получить чистые фракции на основе лигнина и/или волокна на основе целлюлозы, которые имеют способность связывать масла и/или жиры > 200 вес.%.A process is preferred in which pure lignin-based fractions and/or cellulose-based fibers can be obtained from the plant material, which have an oil and/or fat binding capacity of >200% by weight.
Богатые лигнином компоненты оболочки и/или волокна на основе целлюлозы со способностью связывать масло и/или жир >200 вес.% могут быть получены способом дезинтеграции и выщелачивания растительного сырья.Lignin-rich cellulose-based casing components and/or fibers with an oil and/or fat binding capacity of >200% by weight can be obtained by disintegration and leaching of plant material.
Неожиданно было обнаружено, что богатые лигнином компоненты оболочки и волокна на основе целлюлозы, которые во многих исследованных растительных исходных материалах, как, например, выжимки рапса и ятрофы, находятся в фильтровальном остатке, можно легко отделить друг от друга методами, известными из уровня техники. Для этой цели можно с успехом применять метод вихревых токов, например, гидроциклоны, а также методы фильтрации. Оказалось, что в результате можно получить чистосортные фракции волокон на основе целлюлозы, с одной стороны, и богатые лигнином компоненты оболочки, с другой стороны, в которых отсутствуют или почти отсутствуют белки, растворимые углеводы, пахучие или вкусовые вещества, или другие органические или неорганические отделимые соединения, или соединения, из которых красящие вещества переходят в водную среду.Surprisingly, it has been found that the lignin-rich cellulose-based casing and fiber components, which are present in the filter cake in many of the studied plant starting materials, such as rapeseed and jatropha pomace, can be easily separated from each other by methods known in the art. For this purpose, eddy current methods, such as hydrocyclones, as well as filtration methods, can be successfully used. It has turned out that as a result it is possible to obtain pure grade fractions of fibers based on cellulose, on the one hand, and lignin-rich shell components, on the other hand, in which there are no or almost no proteins, soluble carbohydrates, odorous or flavoring substances, or other organic or inorganic separable compounds, or compounds from which coloring matter passes into the aqueous medium.
Полученные фракции оболочки или волокон предпочтительно освобождают от связанной воды путем процесса прессования. Альтернативно можно использовать процесс центрифугирования. Обезвоженные фракции оболочки или волокон могут быть использованы в полученной форме или полностью высушены. Способы сушки в данной области известны. Предпочтительной является сушка горячим воздухом. Предпочтительно, получаемые после сушки богатые лигнином компоненты оболочки находятся в легко разделяемой и сыпучей форме.The resulting sheath or fiber fractions are preferably freed from bound water by a pressing process. Alternatively, a centrifugation process may be used. The dehydrated casing or fiber fractions may be used as received or completely dried. Drying methods are known in the art. Hot air drying is preferred. Preferably, the lignin-rich shell components obtained after drying are in an easily separable and free-flowing form.
Было обнаружено, что полученные волокна на основе целлюлозы по химическому составу отличаются от целлюлозных волокон, а также производных целлюлозы. Тогда как в целлюлозных волокнах и производных целлюлозы не содержится практически никаких других элементов, помимо C, H и O, в волокнах на основе целлюлозы присутствует много других элементов, таких как N, S, P, Fe, Cl, Na, Ca, K, Ni, Cl, Cu, а также и другие элементы. Вследствие связывающих характеристик, обнаруженных для волокон на основе целлюлозы, считается, что эти элементы по меньшей мере частично принадлежат функциональным группам, которые напрямую или опосредовано связаны ковалентными связями с полимерными каркасными структурами. При этом может иметься непрямое ковалентное соединение, например, через остаток сахара или пептид. Но возможно также, что с полимерной каркасной структурой через переменные электростатические силы соединены также нековалентно связанные соединения, которые содержат такие функциональные группы или элементы. Наличие функциональных групп на поверхности волокон на основе целлюлозы является причиной многих эффектов, обнаруженных к настоящему времени.It was found that the resulting fibers based on cellulose differ in chemical composition from cellulose fibers, as well as cellulose derivatives. While cellulose fibers and cellulose derivatives contain virtually no other elements besides C, H and O, many other elements are present in cellulose fibers such as N, S, P, Fe, Cl, Na, Ca, K, Ni, Cl, Cu, as well as other elements. Because of the binding characteristics found for cellulose-based fibers, these elements are believed to belong at least in part to functional groups that are directly or indirectly covalently bonded to polymeric framework structures. In this case, there may be an indirect covalent connection, for example, through a sugar residue or a peptide. However, it is also possible that also non-covalently bonded compounds, which contain such functional groups or elements, are connected to the polymer framework via alternating electrostatic forces. The presence of functional groups on the surface of cellulose-based fibers is the cause of many of the effects found to date.
Богатые лигнином компоненты оболочки имеют, как и фракции волокон на основе целлюлозы, большую внутреннюю поверхность, что обусловливает огромную водосвязывающую способность. Благодаря этому они особенно хорошо подходят для удержания и накопления влаги на обрабатываемых землях. В сухом состоянии они отлично подходят для хранения и транспортировки. Они оптимально смешиваются со всеми изученными типами почвы (например, суглинок, гумус). Для всех исследованных почв показатели поглощения и задержки влаги можно заметно повысить путем добавления богатых лигнином компонентов.The lignin-rich casing components, like the cellulose-based fiber fractions, have a large internal surface, which results in an enormous water-binding capacity. Because of this, they are particularly well suited for retaining and accumulating moisture on cultivated land. When dry, they are great for storage and transportation. They mix optimally with all studied soil types (eg loam, humus). For all soils studied, moisture absorption and retention can be markedly improved by adding lignin-rich components.
Предпочтительным является применение богатых лигнином компонентов оболочки для улучшения водосвязывающей и влагоудерживающей способности возделываемых почв.It is preferable to use lignin-rich shell components to improve the water-binding and water-holding capacity of cultivated soils.
Компоненты оболочки на основе лигнина в высушенном состоянии оказывают отличный масло– и жиропоглощающий эффект и поэтому очень хорошо подходят для впитывания масел и жиров, например, с поверхности или из воздушной/газовой смеси с маслами и жирами. Поглощенные масла и жиры не выходят спонтанно из богатых лигнином компонентов оболочки, в то же время не происходит никакого "спекания" пропитанного маслом или жиром материала, так что сохраняется очень хорошая транспортабельность. Кроме того, оказалось, что адсорбированные масла и жиры при использовании растворителей можно снова полностью удалить из богатых лигнином компонентов оболочки, и они будут иметь неизменную по сравнению с исходной способность снова поглощать масла и жиры. Компоненты оболочки на основе лигнина имеют низкую насыпную плотность и могут без большого сопротивления пропускать через себя поток воздуха или газа. Оказалось, что это можно использовать для практически полной очистки воздушных или газовых смесей, которые содержат пары масел или жиров, как, например, вытяжной воздух из фритюрницы, от капель масла или жира. Таким образом, компоненты оболочки на основе лигнина отлично подходят в качестве маслоуловителей или маслопоглотителей для применения на поверхностях или для поглощения из воздушных/газовых смесей.The lignin-based casing components in the dried state have an excellent oil- and fat-absorbing effect and are therefore very well suited for absorbing oils and fats, for example from the surface or from an air/gas mixture with oils and fats. Absorbed oils and fats do not spontaneously escape from the lignin-rich casing components, at the same time no "sintering" of the oil or grease impregnated material occurs, so that a very good transportability is maintained. In addition, it turned out that adsorbed oils and fats can be completely removed again from the lignin-rich shell components by using solvents, and they will have an unchanged ability to reabsorb oils and fats compared to the original. The lignin-based shell components have a low bulk density and can pass an air or gas flow through them without great resistance. It turned out that this can be used for the almost complete purification of air or gas mixtures that contain vapors of oils or fats, such as exhaust air from a deep fryer, from drops of oil or fat. Thus, lignin-based sheath components are excellent as oil traps or oil scavengers for surface applications or for absorption from air/gas mixtures.
Предпочтительным является применение богатых лигнином компонентов оболочки для поглощения и связывания масел и жиров с поверхности и из воздушных/газовых смесей.It is preferred to use lignin-rich shell components to absorb and bind oils and fats from surfaces and from air/gas mixtures.
Предпочтительно является применение богатых лигнином компонентов оболочки и/или волокон на основе целлюлозы, которые имеют способность связывания жиров и масел > 200 вес.%.It is preferable to use lignin-rich casing components and/or cellulose-based fibers which have a fat and oil binding capacity of >200% by weight.
Волокна на основе целлюлозы, которые можно получить способом согласно изобретению, неожиданно обнаруживают особые свойства, которые отличаются от свойств целлюлозных волокон, получаемых способом варки древесины. Так, например, оказалось, что с одинаковыми волокнами на основе целлюлозы на них или в них можно наносить/вносить как гидрофильные, так и гидрофобные соединения. Кроме того, оказалось, что после сушки таких наполненных волокон на основе целлюлозы выделение нанесенных или введенных гидрофильных или гидрофобных соединений происходит заметно более медленно. В частности, это имело место в случае послойного нанесения на материал–носитель или послойного образования материала.Cellulose-based fibers, which can be obtained by the method according to the invention, unexpectedly show special properties that differ from those of cellulose fibers obtained by the wood pulping process. So, for example, it turned out that with the same fibers based on cellulose, both hydrophilic and hydrophobic compounds can be applied / applied to them or into them. In addition, it has turned out that after drying such filled cellulose-based fibers, the release of applied or incorporated hydrophilic or hydrophobic compounds occurs noticeably more slowly. In particular, this took place in the case of layer-by-layer deposition on the carrier material or layer-by-layer formation of the material.
Таким образом, можно предложить способ, который позволит очень легко, эффективно и надежно дезинтегрировать/размягчить и разуплотнить и отделить растительный оболочечный материал от семян и зерен растений с применением водных дезинтегрирующих растворов, в которых растворены соединения, являющиеся биологически безвредными и не вредящими получаемым продуктам или даже оказывающими существенное повышение ценности материала. Качество семян, зерен и ядер растений благодаря мягкому удалению растительного оболочечного материала в соответствии с изобретением заметно улучшается по сравнению с уровнем техники, в частности, сохраняется целостность обработанных семян, зерен и ядер. Одновременно можно улучшить органолептические свойства семян, зерен и ядер, например, с точки зрения устранения горечи. Кроме того, способ может применяться также для дополнительного выщелачивания обработанного растительного сырья. Кроме того, из дезинтегрированных/выщелоченных или растворенных растительных оболочечных материалов можно отделить и извлечь ценные вещества, как, например, витамины или антиоксиданты. В частности, этим можно получить разуплотненные волокна на основе целлюлозы, которые имеют особые физические свойства и которые благодаря превосходным органолептическим эффектам очень хорошо подходят для приготовления пищевых продуктов и блюд. Таким образом, можно предложить простой в осуществлении и недорогой, а также щадящий продукты способ дезинтеграции/выщелачивания растительного материала, который является универсально применимым и биологически безопасным.Thus, it is possible to propose a method that will allow very easy, efficient and reliable disintegration/softening and decompacting and separation of plant shell material from plant seeds and grains using aqueous disintegrating solutions in which compounds are dissolved that are biologically harmless and do not harm the resulting products or even providing a significant increase in the value of the material. The quality of seeds, grains and plant kernels, due to the gentle removal of plant shell material in accordance with the invention, is markedly improved compared to the prior art, in particular, the integrity of the treated seeds, grains and kernels is maintained. At the same time, it is possible to improve the organoleptic properties of seeds, grains and kernels, for example, in terms of eliminating bitterness. In addition, the method can also be used for additional leaching of processed plant materials. In addition, valuable substances such as vitamins or antioxidants can be separated from disintegrated/leached or dissolved vegetable casing materials and recovered. In particular, it is possible to obtain decompressed fibers based on cellulose, which have special physical properties and which, due to their excellent organoleptic effects, are very well suited for the preparation of foodstuffs and dishes. Thus, it is possible to provide a process that is easy to carry out and inexpensive, as well as being gentle on products, for the disintegration/leaching of plant material, which is universally applicable and biologically safe.
ОпределенияDefinitions
Растительное сырьеVegetable raw materials
Термин "сырье", как он употребляется в настоящем документе, охватывает все биогенные продукты, которые содержат одну или несколько тканевых структур, которые их отграничивают или отделяют, частично или полностью окружают, или связывают, или образуют с ними материальную композитную структуру. Под выражением "растительный оболочечный материал" понимаются, в частности, все раз–/отграничивающие, полностью или частично окружающие или связывающие тканевые структуры, которые можно отделить в виде слоя и которые в обычном словоупотреблении называются кожицей, кожурой, оболочкой, скорлупой, мезгой или лузгой. Этот термин не ограничен каким–то конкретным вещественным составом упоминающейся в настоящем документе тканевой текстуры растительного оболочечного материала. В принципе, сырье может содержать любые фракции различных компонентов, а также другие компоненты и соединения. К типичным компонентам относятся, в частности, биополимеры, такие как целлюлоза или лигнин, которые могут присутствовать в разных составах и разных текстурных формах/составных структурах. При этом под составными структурами предпочтительно имеются в виду беззазорные уплотненные структуры из одного или нескольких компонентов.The term "raw material", as used herein, encompasses all biogenic products that contain one or more tissue structures that delimit or separate, partially or completely surround, or bind, or form a material composite structure with them. The expression "vegetable casing material" means in particular all once/delimiting, completely or partially surrounding or binding tissue structures that can be separated as a layer and which in common usage are called skins, peels, shells, shells, pulp or husks . The term is not limited to any particular material composition of the fabric texture of the plant shell material referred to herein. In principle, the raw material may contain any fraction of the various components, as well as other components and compounds. Typical components include, in particular, biopolymers such as cellulose or lignin, which can be present in different compositions and different textural forms/composite structures. Composite structures are here preferably understood to mean gap-free densified structures of one or more components.
Предпочтительными сырьем являются такие растительные исходные материалы, как семена, зерна, ядра, орехи, бобы, корнеплоды, клубнеплоды, овощи, фрукты или корни.Preferred raw materials are vegetable starting materials such as seeds, grains, kernels, nuts, beans, roots, tubers, vegetables, fruits or roots.
Они могут присутствовать в форме незрелого, созревающего, зрелого, перезрелого, старого или даже поврежденного сырья. Годится также загрязненное или испорченное растительное сырье. Растительное сырье может находиться/присутствовать в полностью неповрежденной форме, поврежденной, измельченной, очищенным от оболочки, отжатым, размолотым или иным образом дезинтегрированным, включая, без ограничений, шрот или муку, которые получены, например, в результате механического извлечения масел, так называемый жмых. Сюда относится также сырье, в частности, растительное сырье, которое ранее подвергалось процессу термической и/или жидкостной экстракции, например, спиртом или органическим растворителем, таким как гексан. Кроме того, сюда относятся растительные исходные материалы, которые подвергались термообработке. Далее, сюда относятся растительные продукты, которые можно получить процессом варки и/или ферментации, в частности, когда они представляют собой остатки, такие как остатки пивоваренного завода (например, в виде барды или молотой барды), или выжимки с производства молодого вина, или масличный жмых, а также остатки какао–бобов.They may be present in the form of unripe, maturing, mature, overripe, old, or even damaged raw materials. Polluted or spoiled vegetable raw materials are also suitable. The plant material may be/be present in its fully intact form, damaged, crushed, dehulled, pressed, ground or otherwise disintegrated, including, without limitation, meal or meal, which is obtained, for example, from the mechanical extraction of oils, the so-called cake . This also includes raw materials, in particular vegetable raw materials, which have previously been subjected to a thermal and/or liquid extraction process, for example with an alcohol or an organic solvent such as hexane. It also includes plant raw materials that have been heat treated. It further includes plant products which can be obtained by the process of boiling and/or fermentation, in particular when they are residues, such as brewery residues (for example, in the form of stillage or ground stillage), or pomace from the production of young wine, or oil cake, as well as the remains of cocoa beans.
Кроме того, предпочтительными являются остатки после прессования, какие образуются, например, при получении соков (например, яблочного, томатного или морковного сока), или выжимки, например, винограда или яблок, или экстракты, какие образуются при производстве желе или ликеров (например, ежевичное желе, черносмородиновый ликер).Also preferred are residues after pressing, such as are formed, for example, during the production of juices (for example, apple, tomato or carrot juice), or pomace, for example, grapes or apples, or extracts, which are formed during the production of jellies or liqueurs (for example, blackberry jelly, blackcurrant liqueur).
Кроме того, могут быть использованы продукты растительного сырья со снятой кожурой, освобожденные от оболочки или от косточек.In addition, de-skinned, de-shelled or pitted plant products may be used.
Под это определение подпадают, в частности, все семена растений, такие, например, как льняное семя, мак, чиа, амарант, перец чили, помидоры, анис, чина клубненосная; зерна, например рапса, ложного льна, овса, конопли, пшеницы, гречихи, ржи, ячменя, кукурузы, подсолнечника, полбы, ятрофы; косточки, например, из яблока, груши, винограда, апельсина, вишни, сливы, абрикоса, персика, рябины домашней, мушмулы, мирабели, рябины обыкновенной, тыквы, дыни, авокадо; бобы, такие как соевые бобы, полевые бобы, горох коровий, фасоль золотистая или фасоль обыкновенная, кофейные бобы, горох, чечевица, как, например, ряска, кроме того, люпин или кунжут; овощи, как цветная капуста, брокколи, кольраби, цуккини, сладкий перец, артишоки или бамия; клубнеплоды, такие как морковь или сахарная свекла; фрукты, такие как яблоки, груши, айва, бананы, плоды хлебного дерева, манго, киви, маракуйя, дыня, пассифлора съедобная, инжир, тыква, ананас, авокадо, оливки, манго, чайот, гуава, папайя, тамарилло, люкума маммоза, грейпфрут, апельсины, лимоны или виноград; ягоды, такие как плоды шиповника, крыжовник, голубика, ежевика, клубника, бузина, смородина, брусника, шелковица, черноплодная рябина, малина, садовая ежевика, облепиха; а также клубненосные растения и корни, такие как картофель, красная свекла, батат, куркума, маниока, хрен, сельдерей, редис, имбирь, аракаша, таро, васаби, якон, скорцонера, спаржа, пастернак, репа, топинамбур, рогоз, брюква, сибирский дягиль, клуюни ямса, ямс, корни подсолнечника, чеснок, лук, кольник или гинко; а также огурцы, как салатные или засолочные огурцы, кроме того, баклажаны или цуккини, а также желуди; орехи, такие как миндаль, фундук, арахис, грецкие орехи, кешью, бразильский орех, пекан, фисташки, дикие каштаны, каштаны, финики или кокосовые орехи; а также сахарный тростник.This definition includes, in particular, all seeds of plants, such as, for example, linseed, poppy, chia, amaranth, chili pepper, tomato, anise, tubers; grains , such as rapeseed, false flax, oats, hemp, wheat, buckwheat, rye, barley, corn, sunflower, spelled, jatropha; bones , for example, from apple, pear, grape, orange, cherry, plum, apricot, peach, mountain ash, medlar, mirabelle, mountain ash, pumpkin, melon, avocado; beans , such as soybeans, field beans, cow peas, mung beans or common beans, coffee beans, peas, lentils, such as duckweed, in addition, lupine or sesame; vegetables like cauliflower, broccoli, kohlrabi, zucchini, sweet peppers, artichokes or okra; tubers such as carrots or sugar beets; fruits such as apples, pears, quince, bananas, breadfruit, mango, kiwi, passionfruit, melon, passion fruit, figs, pumpkin, pineapple, avocado, olives, mango, chayote, guava, papaya, tamarillo, lucuma mammosa, grapefruit, oranges, lemons or grapes; berries such as rose hips, gooseberries, blueberries, blackberries, strawberries, elderberries, currants, lingonberries, mulberries, chokeberries, raspberries, garden blackberries, sea buckthorn; as well as tuberous plants and roots such as potato, red beet, sweet potato, turmeric, cassava, horseradish, celery, radish, ginger, arakasha, taro, wasabi, yacon, scorzonera, asparagus, parsnip, turnip, Jerusalem artichoke, cattail, swede, Siberian angelica, yams, yams, sunflower roots, garlic, onions, kolnik or ginkgo; as well as cucumbers, like salad or pickling cucumbers, in addition, eggplant or zucchini, as well as acorns; nuts , such as almonds, hazelnuts, peanuts, walnuts, cashews, Brazil nuts, pecans, pistachios, wild chestnuts, chestnuts, dates or coconuts; as well as sugar cane.
Предпочтительными являются высушенные исходные продукты. Предпочтительно предварительное измельчение механическим способом. Предпочтение отдается растительному сырью, не содержащему ГМО, для производства продуктов, не содержащих ГМО.Dried starting products are preferred. Preferably pre-grinding by mechanical means. Preference is given to non-GMO vegetable raw materials for the production of non-GMO products.
Основными составляющими семян, зерен и ядер растений являются белки, углеводы, волокна на основе целлюлозы и богатая лигнином оболочка. Кроме того, они содержат витамины, фитостерины, минеральные вещества, антиоксиданты, ароматические вещества и красящие вещества.The main constituents of seeds, grains and plant nuclei are proteins, carbohydrates, cellulose-based fibers and a lignin-rich shell. In addition, they contain vitamins, phytosterols, minerals, antioxidants, flavors and colorants.
Волокна на основе целлюлозыCellulose fibers
Используемый здесь термин "волокна на основе целлюлозы" охватывает все корпускулярные структуры растительного сырья, которые состоят из целлюлозного скелета и которые имеют по меньшей мере 2 из следующих характеристик:As used herein, the term "cellulose-based fibers" encompasses all particulate structures of plant materials that consist of a cellulose backbone and that have at least 2 of the following characteristics:
– происходят из растительного сырья,- come from vegetable raw materials,
– имеют коэффициент формы (отношение длины к диаметру поперечного сечения) от 1:1 до 1000:1,– have a shape factor (ratio of length to cross-sectional diameter) from 1:1 to 1000:1,
– водосвязывающая способность >200 вес.% – water-binding capacity >200 wt.%
– доля химических соединений и функциональных групп, которые не соответствуют элементам C, H или O, > 2,5 вес.%.- the proportion of chemical compounds and functional groups that do not correspond to the elements C, H or O, > 2.5 wt.%.
Волокна на основе целлюлозы уже могут находиться в рыхлом композите с другими соединениями или компонентами, например, в разломанной и раздробленной в процессе прессования или ударного измельчения матрице, как, например, в случае прессованного масличного семени или молотых зерен, или они находятся в стабильной композитной структуре, которая предотвращает выщелачивание волокон на основе целлюлозы, как это имеет место, например, в случае овощей и фруктов.Cellulose-based fibers may already be in a loose composite with other compounds or components, for example, in a matrix broken and crushed during pressing or impact milling, such as in the case of pressed oilseed or ground grains, or they are in a stable composite structure. , which prevents leaching of cellulose-based fibers, as is the case, for example, in the case of vegetables and fruits.
Однако в невыщелоченном сырье волокна на основе целлюлозы находятся в беззазорном соединении с другими компонентами сырья. При этом уплотненный композит содержит растворимые белки и углеводы. Таким образом, подобные волокна на основе целлюлозы находятся в уплотненной форме. Волокна на основе целлюлозы согласно изобретению в разуплотненной форме содержат трехмерные объемные и поверхностные структуры. В таком случае они могут находиться в композитной структуре с другими твердыми веществами (такими, например, как богатая лигнином оболочка), которую можно физическими средствами, как механическое измельчение и/или термообработка, разделить на сферические или корпускулярные фрагменты.However, in the non-leached feedstock, the cellulose-based fibers are in gap-free bonding with the other components of the feedstock. The compacted composite contains soluble proteins and carbohydrates. Thus, such cellulose-based fibers are in a densified form. Cellulose-based fibers according to the invention in decompressed form contain three-dimensional bulk and surface structures. In such a case, they may be in a composite structure with other solids (such as, for example, a lignin-rich shell), which can be separated by physical means, such as mechanical grinding and/or heat treatment, into spherical or corpuscular fragments.
Волокна на основе целлюлозы, подпадающие под это определение, характеризуются общими для них структурными признаками и физическими свойствами. В разуплотненной форме они имеют, в частности, пространственные структуры в виде свободных волокон, сеток или пространственных тканевых структур. Целлюлозные волокна согласно изобретению предпочтительно имеют плоскую и/или корпускулярную геометрию. В частности, они характеризуются низким погонным весом, <20 мг/100м. Они могут включать или инкапсулировать пигменты, или пигменты являются структурными компонентами волокон согласно изобретению. Однако и другие органические или неорганические соединения могут быть компонентами волокон на основе целлюлозы или могут быть неотделимо связаны с ними через водную среду.Cellulose-based fibers that fall under this definition are characterized by their common structural features and physical properties. In decompressed form they have, in particular, spatial structures in the form of loose fibres, nets or spatial tissue structures. The cellulose fibers according to the invention preferably have a flat and/or particulate geometry. In particular, they are characterized by low linear weight, <20 mg/100m. They may include or encapsulate pigments, or the pigments are structural components of the fibers of the invention. However, other organic or inorganic compounds may be components of the cellulose-based fibers or may be inseparably associated with them via an aqueous medium.
Волокна на основе целлюлозы, которые способом согласно изобретению получаются в разуплотненной форме, обладают этими свойствами, что можно установить способами предшествующего уровня техники.Cellulose-based fibers, which are obtained in decompressed form by the method according to the invention, have these properties, which can be ascertained by methods of the prior art.
Богатые лигнином компоненты оболочкиLignin-rich shell components
Используемое в настоящем документе выражение "богатые лигнином компоненты оболочки" или "оболочка на основе лигнина" охватывает все оболочечные и защитные структуры растительного сырья, у которых содержание лигнина превышает >30 вес.%. Предпочтительные богатые лигнином компоненты оболочки имеют содержание лигнина >40 вес.%, более предпочтительно >50 вес.%, более предпочтительно >60 вес.%, еще более предпочтительно >75 вес.% и особенно предпочтительно >90 вес.%. Они не имеют никакой особой внешней формы, которая может меняться от плоской и полиморфной до корпускулярной и круглой. Размеры зависят от процесса получения и могут составлять от нескольких микрон до нескольких миллиметров. Богатые лигнином компоненты оболочки присутствуют, например, в выжимках семян рапса или ятрофы в весовой доле от 8 до 15 вес.%.As used herein, the expression "lignin-rich shell components" or "lignin-based shell" encompasses all shell and protective structures of vegetable raw materials in which the lignin content exceeds >30 wt.%. Preferred lignin-rich shell components have a lignin content of >40 wt.%, more preferably >50 wt.%, more preferably >60 wt.%, even more preferably >75 wt.% and particularly preferably >90 wt.%. They do not have any special external shape, which can vary from flat and polymorphic to corpuscular and round. The dimensions depend on the manufacturing process and can range from a few microns to a few millimeters. Lignin-rich shell components are present, for example, in rapeseed or jatropha seed pomace in a weight fraction of 8 to 15 wt.%.
Дезинтеграция/выщелачиваниеDisintegration/leaching
Понятие "дезинтеграция" охватывает все процессы, которые приводят к отделению/выщелачиванию не растворимых в воде тканевых структур или текстур сырья, что приводит к образованию трещин, пустот или щелей в материале оболочки или кожуры растительного сырья, вплоть до полного выщелачивания тканевых текстур с обнажением окруженных поверхностей семян, зерен или ядер растительного сырья. При этом решающим является то, что дезинтеграция приводит к гидратации оболочечного материала, и/или разделительного слоя, или промежутка между дезинтегрированным оболочечным материалом и поверхностью окруженных им семян, зерен или ядер. Сюда подпадает также частичное или происходящее частями и/или локально или полное растворение растительного оболочечного материала с обнажением/высвобождением отдельных компонентов оболочечного материала.The concept of "disintegration" covers all processes that lead to the separation / leaching of water-insoluble tissue structures or textures of the raw material, which leads to the formation of cracks, voids or cracks in the shell or skin material of the vegetable raw material, up to the complete leaching of tissue textures with exposure of surrounded surfaces of seeds, grains or kernels of vegetable raw materials. It is decisive here that the disintegration leads to hydration of the shell material and/or the separating layer or the gap between the disintegrated shell material and the surface of the seeds, grains or kernels surrounded by it. This also includes the partial or partial and/or local or complete dissolution of the vegetable casing material with the exposure/release of the individual components of the casing material.
Использующийся здесь термин дезинтеграция относится также к растительному сырью, которое окружено или было окружено оболочкой или кожурой. При этом происходит также отделение/отслаивание компонентов сырья, которое вызывается гидратацией его компонентов. Обсуждаемая здесь дезинтеграции вызывает гидратацию компонентов, которые связаны между собой и/или друг с другом ковалентными или электростатическими силами связи, как это имеет место в беззазорных композиционных структурах или кератинизированных агрегатах целлюлозы, в результате чего отдельные компоненты выщелачиваются и самопроизвольно обособляются в водном распределительном объеме или могут быть отделены друг от друга путем легкого сдвигового усилия. Упоминаемое здесь "водное выщелачивание", которое здесь также упрощенно называется "выщелачиванием" имеет место, когда в результате гидратации отдельных соединений/компонентов энергия связи с другими соединениями/компонентами была уменьшена на значение, при котором гидратированные соединения/компоненты спонтанно распределяются в водной фазе или могут быть отделены друг от друга при незначительном внесении энергии. Таким образом, термины "дезинтеграция" и "выщелачивание", как они применяются в настоящем документе, могут использоваться как синонимы.The term disintegration, as used herein, also refers to a plant material that is or has been surrounded by a shell or skin. In this case, separation/peeling of the components of the raw material also occurs, which is caused by the hydration of its components. The disintegration discussed here causes the hydration of components that are linked to each other and/or to each other by covalent or electrostatic bonding forces, as is the case in gap-free composite structures or keratinized cellulose aggregates, as a result of which the individual components leach out and spontaneously separate in the aqueous distribution volume or can be separated from each other by a slight shear force. The "water leaching" referred to herein, which is here also simply referred to as "leaching", occurs when, as a result of the hydration of individual compounds/components, the binding energy with other compounds/components has been reduced by the value at which the hydrated compounds/components spontaneously disperse in the aqueous phase, or can be separated from each other with little input of energy. Thus, the terms "disintegration" and "leaching" as used herein can be used interchangeably.
Водный дезинтегрирующий/выщелачивающий растворAqueous disintegrant/leaching solution
Выражения "водный дезинтегрирующий раствор" или "водный выщелачивающий раствор" в контексте изобретения следует понимать как водный раствор растворенных веществ для дезинтеграции, а также для отделения/удаления компонентов сырья. В одном предпочтительном варианте осуществления способа вещества для дезинтеграции или для отделения/удаления компонентов сырья содержат одну или несколько аминокислот и/или пептидов, которые находятся в воде в полностью растворенной форме. Под водой имеется в виду осветленная, осветленная и очищенная техническая вода, деионизованная, частично деионизованная колодезная или водопроводная вода. Предпочтительными веществами, которые для удаления/разделения компонентов сырья присутствуют в растворенной форме, являются натуральные аминокислоты и/или пептиды, которые состоят из этих аминокислот или содержат их. Водные выщелачивающие растворы согласно изобретению предпочтительно представляют собой растворы одной, двух или более аминокислот и/или пептидов, которые присутствуют в индивидуальной и/или общей концентрации в диапазоне от 10 мкмоль/л до 3 моль/л, более предпочтительно от 1 ммоль/л до 1 моль/л и более предпочтительно от 0,1 моль/л до 0,5 моль/л. Это могут быть L– или D–формы или рацематы соединений. Предпочтительно использовать L–форму. При этом предпочтительными являются аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутамин, глутамининовая кислота, глицин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, фенилаланин, пролин, серин, треонин, триптофан, тирозин и валин. Особенно предпочтительны аминокислоты аргинин, лизин, гистидин и глутамин. Кроме того, предпочтительными являются производные вышеуказанных аминокислот. Пептиды, подходящие для использования согласно изобретению, могут представлять собой ди–, три– и/или полипептиды. Пептиды по изобретению содержат по меньшей мере одну функциональную группу, которая связывает или может связывать протон. Предпочтительный молекулярный вес составляет менее 500 кДа, более предпочтительно <250 кДа, более предпочтительно <100 кДа и особенно предпочтительно <1000 Да. При этом предпочтительными функциональными группами являются, в частности, группы гуанидино, амидино, амино, амидо, гидразино, гидразоно, гидроксиимино или нитро. При этом аминокислоты могут содержать единственную функциональную группу или несколько из одного класса соединений или одну или несколько функциональных групп из разных классов соединений. Предпочтительно, аминокислоты и пептиды согласно изобретению содержат по меньшей мере одну положительно заряженную группу или имеют суммарный положительный заряд. Поэтому особенно предпочтительны катионные аминокислоты. Особенно предпочтительные пептиды содержат по меньшей мере одну из аминокислот аргинин, лизин, гистидин и глутамин в любом количестве и в последовательном порядке. Особенно предпочтительны аминокислоты и/или их производные, которые содержат по меньшей мере одну группу гуанидино и/или амидино. Группой гуанидино называют химический остаток H2N–C(NH)–NH–, а также его циклические формы, а группой амидино химический остаток H2N–C(NH)–, а также его циклические формы. Эти гуанидиновые и амидиновые соединения предпочтительно имеют коэффициенты распределения KOW между н–октанолом и водой менее 6,3 (KOW < 6,3). Особенно предпочтительными являются производные аргинина. Производные аргинина определены как соединения, которые содержат группу гуанидино и карбоксилатную группу или группу амидино и карбоксилатную группу, причем группа гуанидино и карбоксилатная группа или группа амидино и карбоксилатная группа отделены друг от друга по меньшей мере одним атомом углерода, т.е. между группой гуанидино или группой амидино и карбоксилатной группой находится по меньшей мере одна из следующих групп: –CH2–, –CHR–, –CRR’–, где R и R’ независимо друг от друга означают произвольные химические остатки. Конечно, расстояние между группой гуанидино и карбоксилатной группой или между группой амидино и карбоксилатной группой также может составлять более одного атома углерода, как, например, имеет место в следующих группах –(CH2)n–, –(CHR)n–, –(CRR’)n–, где n=2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9, как, например, в амидинопропионовой кислоте, амидиномасляной кислоте, гуанидинопропионовой кислоте или гуанидиномасляной кислоте. Соединениями, имеющие более одной гуанидиногруппы и более одной карбоксилатной группы, являются, например, олигоаргинин и полиаргинин. Другими примерами соединений, подпадающих под это определение, являются гуанидиноуксусная кислота, креатин, гликоциамин. При этом общим признаком предпочтительных соединений является то, что они отвечают общим формулам (I) или (II)The expressions "aqueous disintegrant solution" or "aqueous leaching solution" in the context of the invention should be understood as an aqueous solution of solutes for disintegration, as well as for separating/removing raw material components. In one preferred embodiment of the process, the substances for disintegration or for separating/removing raw material components contain one or more amino acids and/or peptides which are in completely dissolved form in water. Water refers to clarified, clarified and purified industrial water, deionized, partially deionized well or tap water. The preferred substances which are present in dissolved form for the removal/separation of the raw material components are natural amino acids and/or peptides which consist of or contain these amino acids. Aqueous leaching solutions according to the invention are preferably solutions of one, two or more amino acids and/or peptides, which are present in individual and/or total concentrations in the range from 10 µmol/l to 3 mol/l, more preferably from 1 mmol/l to 1 mol/l and more preferably from 0.1 mol/l to 0.5 mol/l. These may be L- or D-forms or racemates of the compounds. It is preferable to use the L-shape. Preferred are alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine. Particularly preferred are the amino acids arginine, lysine, histidine and glutamine. In addition, derivatives of the above amino acids are preferred. Peptides suitable for use according to the invention may be di-, tri- and/or polypeptides. The peptides of the invention contain at least one functional group that binds or can bind a proton. The preferred molecular weight is less than 500 kDa, more preferably <250 kDa, more preferably <100 kDa, and particularly preferably <1000 Da. Preferred functional groups are, in particular, guanidino, amidino, amino, amido, hydrazino, hydrazono, hydroxyimino or nitro groups. In this case, the amino acids may contain a single functional group or several from one class of compounds or one or more functional groups from different classes of compounds. Preferably, the amino acids and peptides of the invention contain at least one positively charged group or have a net positive charge. Therefore, cationic amino acids are particularly preferred. Particularly preferred peptides contain at least one of the amino acids arginine, lysine, histidine and glutamine in any amount and in sequential order. Especially preferred are amino acids and/or derivatives thereof which contain at least one guanidino and/or amidino group. The guanidino group is the chemical residue H 2 N–C(NH)–NH–, as well as its cyclic forms, and the amidino group is the chemical residue H 2 N–C(NH)–, as well as its cyclic forms. These guanidine and amidine compounds preferably have K OW partition coefficients between n-octanol and water of less than 6.3 (K OW < 6.3). Especially preferred are arginine derivatives. Arginine derivatives are defined as compounds which contain a guanidino group and a carboxylate group or an amidino group and a carboxylate group, wherein the guanidino group and the carboxylate group or the amidino group and the carboxylate group are separated from each other by at least one carbon atom, i.e. between the guanidino group or the amidino group and the carboxylate group is at least one of the following groups: –CH 2 –, –CHR–, –CRR'–, where R and R' independently of each other mean arbitrary chemical residues. Of course, the distance between the guanidino group and the carboxylate group or between the amidino group and the carboxylate group can also be more than one carbon atom, as is the case, for example, in the following groups -(CH2)n-, -(CHR)n-, -(CRR ')n-, where n=2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, as, for example, in amidinopropionic acid, amidinobutyric acid, guanidinopropionic acid or guanidinobutyric acid. Compounds having more than one guanidino group and more than one carboxylate group are, for example, oligoarginine and polyarginine. Other examples of compounds falling under this definition are guanidinoacetic acid, creatine, glycocyamine. While a common feature of the preferred compounds is that they correspond to the General formulas (I) or (II)
причемand
R, R’, R", R‴ и R"" независимо друг от друга означают -H, -CH=CH2, -CH2-CH=CH2, -C(CH3)=CH2, -CH=CH-CH3, -C2H4-CH=CH2, -CH3, -C2H5, -C3H7, -CH(CH3)2, -C4H9, -CH2-CH(CH3)2, -CH(CH3)-C2H5, -C(CH3)3, -C5H11, -CH(CH3)-C3H7, -CH2-CH(CH3)-C2H5, -CH(CH3)-CH(CH3)2, -C(CH3)2-C2H5, -CH2-C(CH3)3, -CH(C2H5)2, -C2H4-CH(CH3)2, -C6H13, -C7H15, Cyclo-C3H5, cyclo-C4H7, cyclo-C5H9, Cyclo-C6H11,-C≡CH, -C≡C-CH3, -CH2-C≡CH, -C2H4-C≡CH, -CH2-C≡C-CH3,R, R ' , R", R‴ and R"" independently of each other mean -H, -CH=CH 2 , -CH 2 -CH=CH 2 , -C(CH 3 )=CH 2 , -CH= CH-CH 3 , -C 2 H 4 -CH=CH 2 , -CH 3 , -C 2 H 5 , -C 3 H 7 , -CH(CH 3 ) 2 , -C 4 H 9 , -CH 2 - CH(CH 3 ) 2 , -CH(CH 3 )-C 2 H 5 , -C(CH 3 ) 3 , -C 5 H 11 , -CH(CH 3 )-C 3 H 7 , -CH 2 -CH (CH 3 )-C 2 H 5 , -CH(CH 3 )-CH(CH 3 ) 2 , -C(CH 3 ) 2 -C 2 H 5 , -CH 2 -C(CH 3 ) 3 , -CH (C 2 H 5 ) 2 , -C 2 H 4 -CH(CH 3 ) 2 , -C 6 H 13 , -C 7 H 15 , Cyclo-C 3 H 5 , cyclo-C 4 H 7 , cyclo-C 5 H 9 , Cyclo-C 6 H 11 ,-C≡CH, -C≡C-CH 3 , -CH 2 -C≡CH, -C 2 H 4 -C≡CH, -CH 2 -C≡C- CH 3 ,
или R’ и R’’ вместе образуют остаток -CH2-CH2-, -CO-CH2-, -CH2-CO-, -CH=CH-, -CO-CH=CH-, -CH=CH-CO-, -CO-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CO-, -CH2-CO-CH2- или -CH2-CH2-CH2-;or R ' and R '' together form the residue -CH 2 -CH 2 -, -CO-CH 2 -, -CH 2 -CO-, -CH=CH-, -CO-CH=CH-, -CH=CH -CO-, -CO-CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CO-, -CH 2 -CO-CH 2 - or -CH 2 -CH 2 -CH 2 -;
X представляет собой –NH-, -NR""-, или -CH2- или замещенный атом углерода, иX is –NH-, -NR""-, or -CH 2 - or a substituted carbon atom, and
L представляет собой линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеродную цепь C1–C8 с по меньшей мере одним заместителем, выбранным из группы, содержащей или состоящей из:L is a straight or branched, saturated or unsaturated C 1 -C 8 carbon chain with at least one substituent selected from the group containing or consisting of:
-NH2, -OH, -PO3H2, -PO3H – , -PO3 2 – , -OPO3H2, -OPO3H – , -OPO3 2 – , -COOH, -COO – , -CO-NH2, -NH3 +, -NH-CO-NH2, -N(CH3)3 +, -N(C2H5)3 +, -N(C3H7)3 +, -NH(CH3)2 +, -NH(C2H5)2 +, -NH(C3H7)2 +, -NHCH3, -NHC2H5, -NHC3H7, -NH2CH3 +, -NH2C2H5 +, -NH2C3H7 +, -SO3H, -SO3 – , -SO2NH2, -C(NH)-NH2, -NH-C(NH)-NH2, - -NH-COOH, или-NH 2 , -OH, -PO 3 H 2 , -PO 3 H - , -PO 3 2 - , -OPO 3 H 2 , -OPO 3 H - , -OPO 3 2 - , -COOH, -COO - , -CO-NH 2 , -NH 3 + , -NH-CO-NH 2 , -N (CH 3 ) 3 + , -N (C 2 H 5 ) 3 + , -N (C 3 H 7 ) 3 + , -NH(CH 3 ) 2 + , -NH(C 2 H 5 ) 2 + , -NH(C 3 H 7 ) 2 + , -NHCH 3 , -NHC 2 H 5 , -NHC 3 H 7 , -NH 2 CH 3 + , -NH 2 C 2 H 5 + , -NH 2 C 3 H 7 + , -SO 3 H, -SO 3 - , -SO 2 NH 2 , -C (NH) -NH 2 , -NH- C(NH)-NH 2 , - -NH-COOH, or
Предпочтительно, чтобы углеродная цепь L содержала от 1 до 7 атомов C, предпочтительно от 1 до 6, более предпочтительно от 1 до 5 и наиболее предпочтительно от 1 до 4.Preferably, the carbon chain L contains 1 to 7 C atoms, preferably 1 to 6, more preferably 1 to 5, and most preferably 1 to 4.
Предпочтительно, L представляет собой -CH(NH2)-COOH, -CH2-CH(NH2)-COOH, -CH2-CH2-CH(NH2)-COOH, -CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH, -CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH или -CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH.Preferably, L is -CH(NH 2 )-COOH, -CH 2 -CH(NH 2 )-COOH, -CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )-COOH, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH (NH 2 ) -COOH, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH (NH 2 ) -COOH or -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH (NH 2 )-COOH.
Предпочтительными являются также соединения приведенной ниже общей формулы (III)Compounds of the general formula (III) below are also preferred.
в которой остатки X и L имеют значения, описанные в настоящем документе.in which the residues X and L have the meanings described in this document.
Кроме того, годятся ди–, три– или олигопептиды, а также полипептиды, которые состоят из одной, двух или более аминокислот. Предпочтительны короткоцепочечные пептиды, например, RDG. Особенно предпочтительными являются пептиды, состоящие из аминокислот, которые содержат как гидрофобные, так и гидрофильные боковые группы, как, например (обозначения согласно Указателю наименований аминокислот) GLK, QHM, KSF, ACG, HML, SPR, EHP или SFA. Еще более предпочтительны пептиды, которые одновременно содержат гидрофобные и катионные и/или анионные боковые группы, как, например, RDG, BCAA, NCR, HIS, SPR, EHP или SFA. Другими примерами с 4 аминокислотами являются NCQA, SIHC, DCGA, TSVR, HIMS или RNIF, а с 5 аминокислотами HHGQC, STYHK, DCQHR, HHKSS, TSSHH, NSRR. Особенно предпочтительны RDG, SKH или RRC.Also suitable are di-, tri- or oligopeptides, as well as polypeptides which consist of one, two or more amino acids. Short chain peptides are preferred, eg RDG. Particularly preferred are peptides composed of amino acids which contain both hydrophobic and hydrophilic side groups, such as (designated according to the Index of Amino Acid Names) GLK, QHM, KSF, ACG, HML, SPR, EHP or SFA. Even more preferred are peptides which simultaneously contain hydrophobic and cationic and/or anionic side groups, such as RDG, BCAA, NCR, HIS, SPR, EHP or SFA. Other examples with 4 amino acids are NCQA, SIHC, DCGA, TSVR, HIMS or RNIF, and with 5 amino acids HHGQC, STYHK, DCQHR, HHKSS, TSSHH, NSRR. Especially preferred are RDG, SKH or RRC.
Для выщелачивающих/дезинтегрирующих растворов согласно изобретению можно использовать и другие вещества, которые в данном случае являются полностью растворенными. Особенно предпочтительными веществами являются: сульфиты, как сульфит натрия или бисульфит натрия, и/или мочевина, и/или карбонаты, как карбонат натрия или гидрокарбонат натрия. Другими веществами для установки pH раствора являются, в частности, основание или кислота, как мочевина или NaOH, карбонат натрия, гидрокарбонат натрия, или триэтиламин, или уксусная кислота, или мочевая кислота или вещества с поверхностно–активными свойствами, как, например, DMSO или SDS. Кроме того, могут также содержаться стабилизаторы, как, например антиоксиданты, или восстановители. Далее, предпочтительными являются вещества, которые делают возможной дезинтеграцию компонентов сырья, эти вещества выбраны из группы сульфитов и сульфатов. Особенно предпочтительны сульфит натрия и бисульфит натрия. А также катионные азотные соединения, как диэтиламин или триэтиламин.Other substances can also be used for the leaching/disintegrating solutions according to the invention, which in this case are completely dissolved. Particularly preferred substances are: sulfites such as sodium sulfite or sodium bisulfite and/or urea and/or carbonates such as sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate. Other substances for adjusting the pH of the solution are, in particular, a base or acid, such as urea or NaOH, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, or triethylamine, or acetic acid, or uric acid, or substances with surfactant properties, such as DMSO or SDS. In addition, stabilizers such as antioxidants or reducing agents may also be present. Further preferred are substances which enable the disintegration of the raw material components, these substances are selected from the group of sulphites and sulfates. Particular preference is given to sodium sulfite and sodium bisulfite. As well as cationic nitrogen compounds like diethylamine or triethylamine.
В водных дезинтегрирующих/выщелачивающих растворах перечисленные вещества могут присутствовать в растворенной форме по отдельности, или в любой комбинации друг с другом, и/или вместе с другими веществами. Предпочтительная концентрация, при которой отдельные вещества присутствуют в растворенной форме, составляет от 0,001 до 30 вес.%, более предпочтительно от 0,01 до 15 вес.% и еще более предпочтительно от 0,1 до 10 вес.%. Значение pH водных растворов предпочтительно лежит в интервале от 7 до 14, более предпочтительно от 8 до 13 и более предпочтительно от 8,5 до 12,5.In aqueous disintegrant/leaching solutions, the listed substances may be present in dissolved form individually, or in any combination with each other, and/or together with other substances. The preferred concentration at which the individual substances are present in dissolved form is from 0.001 to 30 wt.%, more preferably from 0.01 to 15 wt.% and even more preferably from 0.1 to 10 wt.%. The pH value of aqueous solutions preferably lies in the range from 7 to 14, more preferably from 8 to 13 and more preferably from 8.5 to 12.5.
РазуплотнениеDecompression
Термин "разуплотнение", как он используется здесь, означает частичное или полное разделение беззазорных композитов из одинаковых или разных компонентов, в результате которого эти компоненты отделяются друг от друга, и/или образуется промежуток, который содержит газ или жидкую среду. Под упоминающемся здесь разуплотнением подразумевается, в частности, гидратация, ведущая к отделимости филаментарных и/или тканевых водонерастворимых структур волокон на основе целлюлозы и богатой лигнином оболочки, что делает возможным пространственное разделение растворимых компонентов в водном распределительном объеме, в результате чего происходит образование пространственных структур разуплотненных водонерастворимых волокон на основе целлюлозы, которые не содержат или почти не содержат водорастворимых соединений.The term "decompression", as used herein, means the partial or complete separation of gap-free composites of the same or different components, as a result of which these components are separated from each other, and / or a gap is formed that contains a gas or liquid medium. The loosening referred to here refers, in particular, to hydration leading to the separability of filamentary and/or fabric water-insoluble fiber structures based on cellulose and a lignin-rich sheath, which makes it possible to spatially separate the soluble components in the water distribution volume, resulting in the formation of spatial structures of loosened cellulose-based, water-insoluble fibers that contain little or no water-soluble compounds.
Распределительный растворdistribution solution
Под термином "распределительный раствор", который в настоящем документе применяется как синоним термина "распределительный объем", понимается водная фаза, которая добавляется в реакционную смесь и которая обеспечивает распределение и разделение растворимых растворенных, растворимых твердых и комплексных нерастворимых компонентов сырья. В распределительном объеме согласно изобретению эти компоненты присутствуют в легко разделяемой форме. Наличие достаточно большого распределительного объема можно установить путем отбора проб, при котором разделимость растворенных и суспендированных компонентов определяется методами и способами, какие описаны в настоящем документе.The term "distribution solution", which is used herein as a synonym for the term "distribution volume", refers to the aqueous phase that is added to the reaction mixture and which ensures the distribution and separation of soluble dissolved, soluble solids and complex insoluble components of the raw material. In the distribution volume according to the invention, these components are present in an easily separable form. The presence of a sufficiently large distribution volume can be established by sampling, in which the separability of dissolved and suspended components is determined by the methods and methods described herein.
Конденсация/агрегация/комплексообразованиеCondensation/aggregation/complexation
Термины "конденсация/ агрегация/ комплексообразование" охватывают все физические и/или химические процессы, которые ведут к объединению одинаковых и/или разных органических и/или неорганических соединений, в результате чего образуются конденсаты, или агрегаты, или комплексы, которые можно отделить в виде твердого вещества из водной технологической смеси подходящим способом разделения водной фазы. Под термином "конденсат" понимается пространственное сближение макромолекулярных структур, которые в результате образуют измеримую пространственную структуру. Силы связи являются электростатическими через энергию гидрофобного или гидрофильного связывания. Вообще говоря, "агрегация" означает скопление или сосредоточение атомов, молекул и/или ионов с образованием более крупного соединения, агрегата. Скопление или сосредоточение вызывается ван–дер–ваальсовыми силами, за счет образования водородных мостиков и/или других химических или физико–химических видов связи. Под "комплексами" в настоящем документе понимаются макроскопически наблюдаемые образования, которые посредством конденсатов и/или агрегатов объединяются в более крупную композитную структуру. Из–за низких энергий связи в конденсатах, агрегатах и комплексах отдельные соединения могут легко выщелачиваться из композитных структур, например, путем перемешивания, и могут быть изолированы. Напротив, коагуляты представляют собой пространственные структуры от небольших до макромолекулярных соединений, которые образованы в результате химической реакции, при которой возникают и/или расщепляются ковалентные связи между молекулярными структурами. В случае коагулята отдельные соединения совсем не могут быть отделены друг от друга или могут быть выделены в незначительной степени путем процесса растворения в воде. Обсуждаемые здесь конденсация/ агрегация/ комплексообразование отличаются от коагуляции, которая, в частности, осуществляется путем реакции осаждения (сильной) кислотой, при которой происходит денатурация и при которой по меньшей мере исходная третичная структура белков исчезает частично или полностью. При агрегации/ комплексообразовании или конденсации согласно изобретению этого не происходит. Денатурацию соединений можно распознать, например, по более низкой способности связывания воды, которая у упоминаемых здесь конденсатах/агрегатах и комплексах существенно выше.The terms "condensation/aggregation/complexation" cover all physical and/or chemical processes that lead to the combination of the same and/or different organic and/or inorganic compounds, resulting in the formation of condensates or aggregates or complexes that can be separated as solids from the aqueous process mixture by a suitable method for separating the aqueous phase. The term "condensate" refers to the spatial convergence of macromolecular structures, which as a result form a measurable spatial structure. Bonding forces are electrostatic through hydrophobic or hydrophilic bonding energy. Generally speaking, "aggregation" means the accumulation or concentration of atoms, molecules and/or ions to form a larger compound, aggregate. The accumulation or concentration is caused by van der Waals forces, due to the formation of hydrogen bridges and / or other chemical or physico-chemical types of bonding. By "complexes" in this document refers to macroscopically observable formations, which through condensates and/or aggregates are combined into a larger composite structure. Due to the low binding energies in condensates, aggregates and complexes, individual compounds can be easily leached out of composite structures, for example, by mixing, and can be isolated. In contrast, coagulates are spatial structures ranging from small to macromolecular compounds that are formed as a result of a chemical reaction in which covalent bonds between molecular structures are formed and/or cleaved. In the case of a coagulate, the individual compounds cannot be separated from each other at all or can be isolated to a small extent by the dissolution process in water. The condensation/aggregation/complexation discussed here is different from coagulation, which in particular is carried out by a precipitation reaction with a (strong) acid, in which denaturation occurs and in which at least the original tertiary structure of proteins disappears partially or completely. With aggregation/complexation or condensation according to the invention, this does not occur. The denaturation of the compounds can be recognized, for example, by the lower water-binding capacity, which is significantly higher for the condensates/aggregates and complexes mentioned here.
Комплексообразователи/вещества, вызывающие агрегациюComplexing agents/aggregating agents
Термин "комплексообразователь" или "вещество, вызывающее агрегацию" в контексте изобретения означает одно или несколько органических и/или неорганических веществ, которые инициируют, поддерживают и/или ускоряют конденсацию /агрегацию/ комплексообразование растворенных в воде компонентов/ органических соединений водной технологической смеси. При этом они могут, наряду с прочим, оказывать каталитическое, дестабилизирующее, вытесняющее и/или высвобождающее действие на компоненты, подверженные конденсации, агрегации или комплексообразованию, что приводит к объединению компонентов/органических соединений. При этом указанные вещества могут вызывать эти эффекты через изменение pH и/или солености и/или сами могут участвовать в этом объединении.The term "complexing agent" or "substance causing aggregation" in the context of the invention means one or more organic and/or inorganic substances that initiate, maintain and/or accelerate the condensation / aggregation / complexation of components / organic compounds dissolved in water of an aqueous process mixture. However, they can, among other things, have a catalytic, destabilizing, displacing and / or releasing effect on components subject to condensation, aggregation or complexation, which leads to the combination of components / organic compounds. However, these substances can cause these effects through a change in pH and/or salinity and/or themselves can participate in this association.
Предпочтительные вещества, вызывающее агрегацию, включают, в частности, органические кислоты, особенно предпочтительными являются лимонная кислота, аскорбиновая кислота, молочная кислота, адипиновая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA). Далее, неорганические кислоты, особенно предпочтительна фосфорная кислота. Затем, ионы кальция, магния и алюминия, которые присутствуют предпочтительно в форме соли, например, хлорида кальция или хлорида магния. Далее, карбонатные анионы, которые предпочтительно представлены в виде солей, например, карбонат натрия или гидрокарбонат натрия. Кроме того, силикатные анионы, которые предпочтительно представлены в виде солей, например, метасиликат натрия.Preferred aggregating agents include in particular organic acids, particularly preferred are citric acid, ascorbic acid, lactic acid, adipic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Further, inorganic acids, phosphoric acid is particularly preferred. Then, calcium, magnesium and aluminum ions, which are present preferably in the form of a salt, for example calcium chloride or magnesium chloride. Further, carbonate anions, which are preferably in the form of salts, for example sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate. In addition, silicate anions, which are preferably in the form of salts, such as sodium metasilicate.
Комплексообразователи могут применяться в форме твердого вещества, предпочтительно в форме тонкодисперсного порошка или в форме, полностью растворенной в водной среде. Предпочтительными являются водные растворы. При этом концентрация предпочтительно лежит в интервале от 1 ммоль/л до 5 моль/л, более предпочтительно от 100 ммоль/л до 3 моль/л и более предпочтительно от 200 ммоль/л до 2 моль/л.The complexing agents may be used in the form of a solid, preferably in the form of a fine powder or in a form completely dissolved in an aqueous medium. Aqueous solutions are preferred. While the concentration is preferably in the range from 1 mmol/l to 5 mol/l, more preferably from 100 mmol/l to 3 mol/l and more preferably from 200 mmol/l to 2 mol/l.
Компоненты сырья/органические соединенияRaw Material Components/Organic Compounds
Выражения "компоненты сырья" и "органические соединения", которые используются в настоящем документе как синонимы, охватывают все органические соединения биогенного происхождения, из которых состоят или которые содержат упоминаемые здесь исходные материалы и которые могут быть получены/выделены из биогенного сырья одним из описываемых здесь способов. Это могут быть отдельные соединения, например, в форме молекул, или сложные соединения, например в виде полимеров. В зависимости от возможных источников, были обнаружены органические соединения разных групп веществ, которые могут присутствовать индивидуально, но чаще в различных комбинациях и в очень разных количественных соотношениях. Поэтому далее перечисляются только основные группы веществ, к которым могут быть отнесены органические соединения, но эти группы не являются ограничивающими: белки, включая альбумины, глобулины, олеозины. Кроме того, липиды, такие как моно–, ди– или триглицериды, воски, восковые кислоты, оксикислоты и миколиновые кислоты, жирные кислоты с циклическими углеводородными структурами, такие как шикимовая кислота или 2–гидрокси–11–циклогептилундекановая кислота, маностерилэритритовый липид, красители, такие как каротины и каротиноиды, хлорофиллы и продукты их распада, далее, фенолы, фитостерины, в частности, β–ситостерин, кампестерин и сигмастерин, стерины, синапин, сквален. Фитоэстрогены, например, изофлавоны или лигнаны. Углеводы, которые присутствуют в полимерной форме и нерастворимы в воде, такие как целлюлоза, или присутствуют в форме комплексов, как крахмал, или в водорастворимой форме, как глюкоза или фруктоза. Кроме того, стероиды и их производные, такие как сапонины, кроме того, гликолипиды и гликоглицеролипиды и глицерофинголипиды, далее, рамнолипиды, софролипиды, трегалозные липиды, манностерилэритритовые липиды. Также полисахариды, включая пектины, такие как рамногалактуронаны и сложные эфиры полигалактуроновой кислоты, арабинаны (гомогликаны), галактаны и арабиногалактаны, а также пектиновые кислоты и амидопектины. Кроме того, фосфолипиды, в частности, фосфотидилинозитол, фосфатиды, такие как фосфоинозитол, кроме того, длинноцепочечные или циклические соединения углерода, кроме того, жирные спирты, жирные окси– и эпоксикислоты. А также гликозиды, липопротеины, фитат или фитиновая кислота, а также глюкоинозилаты. Кроме того, витамины, например, ретинол (витамин А) и его производные, как, например, ретиноевая кислота, рибофлавин (витамин В2), пантотеновая кислота (витамин В5), биотин (витамин В7), фолиевая кислота (витамин В9), кобаламины (витамин В12), кальцитриол (витамин D) и их производные, токоферолы (витамин Е) и токотриенолы, филлохинон (витамин К) и менахинон. Далее, танины, терпеноиды, куркуманоиды, ксантоны. А также ароматизаторы или пахучие и вкусовые вещества, красящие вещества, фосфолипиды и гликолипиды, воски или восковые кислоты и жирные спирты. Кроме того, нерастворимые в воде биополимеры, такие как лигнины и целлюлоза, которые предпочтительно находятся в форме тканеподобных композитных структур.The expressions "feedstock components" and "organic compounds", which are used interchangeably herein, cover all organic compounds of biogenic origin that make up or contain the starting materials mentioned here and which can be obtained/isolated from biogenic feedstock by one of those described here. ways. These may be single compounds, for example in the form of molecules, or complex compounds, for example in the form of polymers. Depending on the possible sources, organic compounds of different groups of substances have been found, which can be present individually, but more often in various combinations and in very different quantitative ratios. Therefore, only the main groups of substances to which organic compounds can be assigned are listed below, but these groups are not limiting: proteins, including albumins, globulins, oleosins. In addition, lipids such as mono-, di- or triglycerides, waxes, wax acids, hydroxy acids and mycolic acids, fatty acids with cyclic hydrocarbon structures such as shikimic acid or 2-hydroxy-11-cycloheptylundecanoic acid, manosteryl erythritol lipid, dyes , such as carotenes and carotenoids, chlorophylls and their degradation products, further, phenols, phytosterols, in particular β-sitosterol, campesterol and sigmasterol, sterols, sinapin, squalene. Phytoestrogens, such as isoflavones or lignans. Carbohydrates that are present in polymeric form and are insoluble in water, such as cellulose, or present in complex form, such as starch, or in water-soluble form, such as glucose or fructose. In addition, steroids and their derivatives, such as saponins, in addition, glycolipids and glycoglycerolipids and glycerophingolipids, further, rhamnolipids, sofrolipids, trehalose lipids, mannosterylerythritol lipids. Also polysaccharides, including pectins such as rhamnogalacturonans and polygalacturonic acid esters, arabinans (homoglycans), galactans and arabinogalactans, as well as pectic acids and amidopectins. In addition, phospholipids, in particular phosphotidylinositol, phosphatides such as phosphoinositol, in addition, long-chain or cyclic carbon compounds, in addition, fatty alcohols, hydroxy and epoxy fatty acids. As well as glycosides, lipoproteins, phytate or phytic acid, as well as glucoinosylates. In addition, vitamins, such as retinol (vitamin A) and its derivatives, such as retinoic acid, riboflavin (vitamin B2), pantothenic acid (vitamin B5), biotin (vitamin B7), folic acid (vitamin B9), cobalamins (vitamin B12), calcitriol (vitamin D) and their derivatives, tocopherols (vitamin E) and tocotrienols, phylloquinone (vitamin K) and menaquinone. Further, tannins, terpenoids, curcumanoids, xanthones. As well as fragrances or odorants and flavors, colorants, phospholipids and glycolipids, waxes or wax acids and fatty alcohols. In addition, water-insoluble biopolymers such as lignins and cellulose, which are preferably in the form of tissue-like composite structures.
БелкиSquirrels
Используемый здесь термин "белки" означает макромолекулы, которые состоят из аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями. Обсуждаемые здесь белки содержат >100 аминокислот. Они могут присутствовать в форме их первичной, вторичной или третичной структуры, а также в функционально активной форме. При этом в случае вторичной структуры пространственная геометрия может иметь форму α–спирали, складчатого β–листа, β–петли, β–спирали или быть неупорядоченной, как конформация случайного клубка. Сюда включены также супрамолекулярные соединения белков, как, например, коллаген, кератин, фермент, ионные каналы, рецепторы мембраны, гены, антитела, токсины, гормоны или фактор свертывания. В соответствии с повсеместным распространением во всех жизненных формах и сферах жизни, упоминающиеся здесь белки могут представлять собой макромолекулярные соединения в любой из указанных форм, физиологической задачей которых является, например, придание формы, поддержка, транспортировка или защитная функция, или они служат для воспроизводства, или для выработки энергии, или для ускорения реакции/превращения. Под этим подразумевается, в частности, белки согласно определению выше, которые можно экстрагировать из описанного здесь сырья.The term "proteins" as used herein refers to macromolecules that are composed of amino acids linked to each other by peptide bonds. The proteins discussed here contain >100 amino acids. They may be present in the form of their primary, secondary or tertiary structure, as well as in a functionally active form. In this case, in the case of a secondary structure, the spatial geometry can have the form of an α-helix, a folded β-sheet, a β-loop, a β-helix, or be disordered, like a conformation of a random coil. Also included are supramolecular compounds of proteins, such as, for example, collagen, keratin, enzyme, ion channels, membrane receptors, genes, antibodies, toxins, hormones or coagulation factor. In accordance with the ubiquity in all life forms and spheres of life, the proteins mentioned here can be macromolecular compounds in any of the indicated forms, the physiological task of which is, for example, shaping, support, transportation or protective function, or they serve to reproduce, or to generate energy, or to speed up the reaction/transformation. By this is meant, in particular, proteins as defined above, which can be extracted from the raw materials described here.
МетодыMethods
Способ подготовки растительного сырьяThe method of preparation of vegetable raw materials
В зависимости от разного происхождения и возможностей извлечения сырья, применяющегося в соответствии с изобретением, оно может находиться в различных формах и состояниях. Так, это могут быть, например, целые/неповрежденные семена, зерна, ядра, орехи, овощи, фрукты, цветы, плодовые почки или корни, и/или полностью или частично переведенные в растворимую форму, измельченные, перемолотые, растертые или отжатые растительные материалы, и/или растительные материалы, в которых частично или полностью прошла ферментация или дезинтеграция, в частности, в результате автолиза/ микробного разложения /физико–химической реакции, и/или остатки сельскохозяйственного производства или производства или утилизации пищевых продуктов. Разломанные, разделенные, измельченные, порошкообразные или сжиженные или растворенные растительные исходные материалы могут находиться в виде связных или изолированных кусочков или быть агрегированными, например, в виде гранул или прессованной массы, или находиться в виде рыхлого композита, как, например, гранулят или сыпучий материал, или в изолированной форме, такой как мука или порошок, или в форме суспензии. Консистенция, форма и размер растительных исходных продуктов в принципе не имеют значения, но предпочтительным является измельченное растительное сырье, которое позволяет более легкое выщелачивание. Предпочтительные максимальные диаметры распределяемых частиц растительного сырья составляет от 100 мкм до 100 см, более предпочтительно от 0,5 мм до 50 см, более предпочтительно от 1 мм до 20 см и более предпочтительно от 2 мм до 5 см. Форма подходящего растительного сырья является произвольной, равно как и консистенция, которая может быть жесткой или мягкой, или сырье может находиться в сжиженной форме. При этом сырье может иметь произвольную температуру, предпочтительным является нагретое сырье, какое получается, например, по окончании процесса прессования. Если растительное сырье не имеет подходящих свойств или не соответствует требованиям к осуществлению способа согласно изобретению, эти условия могут быть достигнуты способом согласно уровню техники. Сюда относится, в частности, способ, который позволяет и/или облегчает провести в соответствии с изобретением выщелачивание растительного сырья. Сюда относится, в частности, механический способ, с помощью которого растительное сырье можно измельчить. При этом, в частности, для экономической эффективности процесса требуется сначала измельчить растительный материал и высушить или сначала высушить, а затем измельчить. В одном варианте осуществления способа измельченное и затем высушенное растительное сырье перед технологической стадией a) измельчают до определенного размера частиц, предпочтительными являются размеры частиц от 10 мкм до 2 см, более предпочтительно от 30 мкм до 5 мм. Однако, согласно изобретению измельчение проводят во время или после добавления дезинтегрирующего/выщелачивающего раствора. В одном варианте осуществления способа сначала из растительного сырья механическим способом удаляют компоненты, содержащие лигнин. Это могут быть, например, оболочечные материалы растительного сырья, как, например, кожица, оболочки или шелуха, например, яблочных или виноградных косточек. Из уровня техники известны механические способы для достижения этой цели.Depending on the different origin and recovery possibilities of the raw material used in accordance with the invention, it can be in various forms and states. Thus, it can be, for example, whole/intact seeds, grains, kernels, nuts, vegetables, fruits, flowers, fruit buds or roots, and/or completely or partially soluble, crushed, ground, pounded or pressed plant materials. , and/or plant materials partially or completely fermented or disintegrated, in particular as a result of autolysis/microbial degradation/physico-chemical reaction, and/or residues from agricultural production or food production or disposal. Broken, divided, crushed, powdered or liquefied or dissolved plant starting materials may be in the form of cohesive or isolated pieces or be aggregated, for example, in the form of granules or compacted mass, or be in the form of a loose composite, such as granulate or bulk material , or in isolated form such as flour or powder, or in the form of a suspension. The consistency, shape and size of the plant starting materials are in principle unimportant, but crushed plant materials are preferred, which allow for easier leaching. The preferred maximum diameters of the plant materials to be distributed are 100 µm to 100 cm, more preferably 0.5 mm to 50 cm, more preferably 1 mm to 20 cm, and more preferably 2 mm to 5 cm. , as well as the consistency, which may be hard or soft, or the raw material may be in liquid form. In this case, the raw material can have an arbitrary temperature, preferably heated raw material, which is obtained, for example, at the end of the pressing process. If the plant material does not have suitable properties or does not meet the requirements for carrying out the method according to the invention, these conditions can be achieved by the method according to the prior art. This includes in particular a process which enables and/or facilitates the leaching of plant materials according to the invention. This includes, in particular, the mechanical method by which the plant material can be crushed. In this case, in particular, for the economic efficiency of the process, it is required to first grind the plant material and dry it or first dry it and then grind it. In one embodiment of the method, the crushed and then dried plant material is ground to a specific particle size prior to process step a), particle sizes between 10 µm and 2 cm are preferred, more preferably between 30 µm and 5 mm. However, according to the invention, grinding is carried out during or after the addition of the disintegrating/leaching solution. In one embodiment of the method, lignin-containing components are first mechanically removed from the plant material. These can be, for example, casing materials of vegetable raw materials, such as, for example, skins, casings or husks, for example, apple or grape seeds. From the prior art known mechanical methods to achieve this goal.
Сырье помещают в подходящий резервуар, который предпочтительно может заполняться сверху и имеет закрывающееся выпускное отверстие на нижней стороне.The feedstock is placed in a suitable container, which is preferably top-fillable and has a closable outlet on the underside.
Способы приготовления и применения водных растворов для дезинтеграции, а также для выщелачивания сырьяMethods for the preparation and use of aqueous solutions for disintegration, as well as for leaching of raw materials
Выщелачивающие растворы согласно изобретению готовят с выщелачивающими веществами согласно изобретению, какие определены в настоящем описании. Для этого одно или несколько из веществ растворяют в воде, причем вода может быть осветленной технической водой, полностью деионизированной водой, а также колодезной или городской водопроводной водой. Для растворения может потребоваться повысить температуру и/или продолжить процесс перемешивания до двух дней. Предпочтительно, pH раствора катионных аминокислот или пептидов устанавливают в диапазоне от 7 до 14, более предпочтительно от 8 до 13 и более предпочтительно от 8,5 до 12,5. В одном варианте осуществления можно установить любое значение pH из диапазона от 6 до 14 путем добавления кислоты или основания. При этом можно использовать кислоты и основания, известные из уровня техники, например, раствор едкого натра или HCl.Leaching solutions according to the invention are prepared with leaching agents according to the invention as defined herein. To do this, one or more of the substances is dissolved in water, and the water may be clarified technical water, fully deionized water, as well as well or city tap water. For dissolution, it may be necessary to raise the temperature and/or continue the mixing process for up to two days. Preferably, the pH of the solution of cationic amino acids or peptides is set in the range of 7 to 14, more preferably 8 to 13, and more preferably 8.5 to 12.5. In one embodiment, the pH can be adjusted to any value in the range of 6 to 14 by adding an acid or base. In this case, acids and bases known from the prior art, for example, sodium hydroxide solution or HCl, can be used.
Способы осуществления технологической стадии b) соединения сырья с дезинтегрирующим раствором и выдерживание в дезинтегрирующем растворе до достижения дезинтеграции. Methods for carrying out the technological stage b ) combining raw materials with a disintegrating solution and keeping in a disintegrating solution until disintegration is achieved.
На этой технологической стадии должно быть обеспечено смачивание поверхностей компонентов внутри растительного сырья. Это можно осуществить способом, известным из уровня техники, на цельном или дезинтегрированном растительном сырье. Выщелачивающие растворы можно приготовить при любой температуре и соединить с сырьем. Добавление может проводиться в форме капель, например, в виде аэрозоля, каплями или струей, непрерывно или с перерывами, в и/или на сырье. В одном предпочтительном варианте осуществления это проводится при исключении воздуха и/или в защитных условиях. Предпочтительным является погружение подлежащего выщелачиванию растительного материала в водный выщелачивающий раствор. Добавление осуществляют, подавая приготовленный выщелачивающий раствор в регулируемом количестве из сборного резервуара по подводящей линии в сырье.At this technological stage, the wetting of the surfaces of the components inside the plant material must be ensured. This can be done in a manner known from the prior art on whole or disintegrated plant material. Leaching solutions can be prepared at any temperature and combined with the feedstock. The addition may be carried out in the form of droplets, for example, in the form of an aerosol, drops or stream, continuously or intermittently, into and/or onto the feedstock. In one preferred embodiment, this is carried out with the exclusion of air and/or under protective conditions. It is preferable to immerse the plant material to be leached in an aqueous leaching solution. The addition is carried out by supplying the prepared leaching solution in a controlled amount from the collection tank through the supply line to the raw material.
Дезинтегрированная форма оболочек и кожуры получается, когда оболочки или кожуру, полностью или частично, можно отделить/удалит из растительного сырья, самопроизвольно, например, в водном распределительном объеме или с помощью водяной струи или легкого механического усилия. Дезинтеграция компонентов оболочки или материала кожуры или компонентов сырья означает, что отдельные компоненты сырья растворяются или выщелачиваются из твердого и нерастворимого в воде композита или из окружающей композитной структуры (например, кожуры). "Выщелоченный" в этой связи означает, что отдельные соединения/компоненты могут самопроизвольно разъединяться в водном распределительном объеме. "Выщелачивающийся" означает, что дезинтегрированные или переведенные в растворимую форму компоненты или соединения можно легко и полностью обособить в водном распределительном объеме путем незначительного внесения энергии. Для этого можно применять также физические способы, такие как нагревание или механическое измельчение.The disintegrated form of the shells and peels is obtained when the shells or peel, in whole or in part, can be separated/removed from the plant material, spontaneously, for example, in an aqueous distribution volume or using a water jet or light mechanical force. Disintegration of the components of the shell or skin material or components of the raw material means that the individual components of the raw material are dissolved or leached from the solid and water-insoluble composite or from the surrounding composite structure (eg skin). "Leached" in this connection means that the individual compounds/components can spontaneously separate in the water distribution volume. "Leachable" means that the disintegrated or soluble components or compounds can be easily and completely isolated in the aqueous distribution volume with little input of energy. Physical methods, such as heating or mechanical grinding, can also be used for this.
В принципе, термическая дезинтеграция предпочтительна, когда растительное сырье имеет высокое влагосодержание, как в случае свежих фруктов и овощей. Здесь дезинтеграция предпочтительно осуществляется путем передачи тепловой энергии через воду или водяной пар. Предпочтительно, одновременно прикладывается давление.In principle, thermal disintegration is preferred when the plant material has a high moisture content, as in the case of fresh fruits and vegetables. Here, the disintegration is preferably carried out by transferring thermal energy through water or steam. Preferably, pressure is simultaneously applied.
Механическая дезинтеграция выгодна, в частности, тогда, когда растительное сырье имеет низкое влагосодержание и/или заключено в водонепроницаемую оболочку/кожуру. Кроме того, механический способ предпочтительнее, когда сначала необходимо удалить из растительного сырья другую фракцию, как, например, масло.Mechanical disintegration is advantageous in particular when the plant material has a low moisture content and/or is enclosed in a waterproof shell/skin. In addition, the mechanical method is preferable when it is first necessary to remove another fraction from the plant material, such as oil.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа дезинтеграция растительных материалов достигается тем, что сырье полностью или частично механически измельчают, вводят в водяную баню и нагревают до тех пор, пока часть сырья, которая содержит в основном извлекаемые компоненты сырья, не станет настолько мягкой, что она при легком силовом воздействии, например, раздавливании пальцами, не распадется на кашеобразную или жидкую фазу. Это особенно выгодно, если из–за разной степени прочности различных структур по завершении вышеуказанного варианта дезинтеграции эти разные структуры, например, мезосперм и оболочка, очень легко разграничиваются друг от друга в виде слоев и могут быть отделены механически. В одном предпочтительном варианте осуществления нагревание проводится в автоклаве вместе с повышением давления. В одном предпочтительном варианте осуществления перед и/или после дезинтеграции растительного сырья удаляют растительный оболочечный материал.In one preferred embodiment of the process, the disintegration of plant materials is achieved by completely or partially mechanically crushing the raw material, introducing it into a water bath and heating until the part of the raw material, which contains mainly the extractable components of the raw material, becomes so soft that it light force impact, for example, crushing with fingers, will not disintegrate into a mushy or liquid phase. This is particularly advantageous if, due to the different degrees of strength of the various structures, after completion of the above disintegration variant, these different structures, for example mesosperm and sheath, are very easily delimited from each other in the form of layers and can be separated mechanically. In one preferred embodiment, the heating is carried out in an autoclave along with pressurization. In one preferred embodiment, the vegetable shell material is removed before and/or after the disintegration of the plant material.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления дезинтеграция растительного сырья осуществляется путем предварительного введения в один из водных растворов согласно изобретению, содержащий водный дезинтегрирующий/выщелачивающий раствор согласно изобретению. При этом в принципе объемное или весовое соотношение можно выбирать свободно, но предпочтительно, чтобы растительное сырье полностью смачивалось выщелачивающим раствором. Предпочтительно, отношение объема воды в водном выщелачивающем растворе к массе растительного материала составляет от 0,3 до 30, более предпочтительно от 0,5 до 20, более предпочтительно от 0,7 до 10 и еще более предпочтительно от 0,8 до 5. В одном варианте способа пропитывание растительного материала выщелачивающим раствором происходит во время дезинтеграции или сразу по ее окончании. В одном варианте способа пропитывание проводится непосредственно соединениями, которые делают возможной/ускоряют дезинтеграцию растительного сырья. Продолжительность воздействия выщелачивающего раствора зависит от используемого растительного сырья. Предпочтительно, продолжительность составляет от 1 минуты до 48 часов, более предпочтительно от 10 минут до 14 часов и более предпочтительно от 20 минут до 6 часов. Температура, при которой водный выщелачивающий раствор воздействует на растительное сырье, в принципе можно выбирать свободно. Предпочтительной является температура от 5°C до 140°C, более предпочтительно от 10°C до 120°C и более предпочтительно от 15°C до 90°C.In one particularly preferred embodiment, the disintegration of the plant material is carried out by prior introduction into one of the aqueous solutions according to the invention, containing the aqueous disintegrant/leaching solution according to the invention. In this case, in principle, the volume or weight ratio can be chosen freely, but it is preferable that the plant material is completely wetted by the leaching solution. Preferably, the ratio of the volume of water in the aqueous leach solution to the mass of plant material is 0.3 to 30, more preferably 0.5 to 20, more preferably 0.7 to 10, and even more preferably 0.8 to 5. B In one version of the method, the impregnation of plant material with a leaching solution occurs during disintegration or immediately after its completion. In one variant of the method, the impregnation is carried out directly with compounds that enable/accelerate the disintegration of the plant material. The duration of exposure to the leaching solution depends on the plant material used. Preferably, the duration is from 1 minute to 48 hours, more preferably from 10 minutes to 14 hours, and more preferably from 20 minutes to 6 hours. The temperature at which the aqueous leaching solution acts on the plant material can, in principle, be freely chosen. The preferred temperature is 5°C to 140°C, more preferably 10°C to 120°C, and more preferably 15°C to 90°C.
Способы осуществления технологической стадии c) распределения компонентов дезинтегрированного сырья в распределительном объеме Methods for implementing the technological stage c ) distributing the components of the disintegrated raw materials in the distribution volume
В одном предпочтительном варианте осуществления дезинтегрированный на предыдущей технологической стадии материал оболочки/кожуры и/или растительное сырье растворяют в воде, чтобы полностью гидратировать отсоединенные/отделенные компоненты, в результате чего они находятся в обособленной форме и без соединения/слипания с другими компонентами. При этом распределительный объем согласно изобретению представляет собой объем воды, который обеспечивает обособляемость и разделение материала оболочки/кожуры и/или компонентов сырья.In one preferred embodiment, the disintegrated shell/skin material and/or plant material from the previous processing step is dissolved in water to completely hydrate the separated/separated components, whereby they are in a separate form and without joining/sticking with other components. In this case, the distributing volume according to the invention is the volume of water, which ensures the isolation and separation of the shell/skin material and/or raw material components.
При удалении/отделении оболочечного материала может быть достаточно очень малого объема воды, который вносится, например, посредством водяной струи. Если проводят дезинтеграцию и выщелачивание, требуемый распределительный объем должен быть достаточно большим, чтобы позволить полную гидратацию растворимых или отделяемых компонентов и гарантировать обособляемость растворенных и нерастворимых компонентов сырья. Если речь идет о выщелачивающей смеси, необходимый распределительный объем предпочтительно определяют тем, что из образца с предыдущей технологической стадии (например, 10 г для смеси для отделения/удаления) готовят ряд разведений. После фазы перемешивания в течение 3 минут проводится фильтрация (размер ячеек сита 100 мкм) суспензии. Фильтровальный остаток анализируют (визуально или в микроскоп) на наличие отложений/прикреплений растворимых и смываемых водой соединений. Затем фильтрат смешивают с подходящим раствором вещества, вызывающего агрегацию, в увеличивающейся дозировке. Достаточно большой распределительный объем будет иметься, когда отсутствуют отложения/прилипания твердых компонентов сырья, находящихся в фильтровальном остатке, и можно достичь полной конденсации, и/или агрегации, и/или комплексообразования растворенных растворимых компонентов, присутствующих в распределительной смеси.When removing/separating the sheath material, a very small volume of water can be sufficient, which is introduced, for example, by means of a water jet. If disintegration and leaching are carried out, the required distribution volume must be large enough to allow complete hydration of the soluble or separable components and to ensure the separation of the dissolved and insoluble components of the feedstock. In the case of a leaching mixture, the necessary distribution volume is preferably determined by preparing a series of dilutions from a sample from a previous processing step (eg 10 g for a separation/removal mixture). After a stirring phase for 3 minutes, filtration (sieve size 100 μm) of the suspension is carried out. The filter residue is analyzed (visually or under a microscope) for the presence of deposits/attachments of soluble and water-washable compounds. The filtrate is then mixed with an appropriate solution of the aggregating agent in increasing dosage. A sufficiently large distribution volume will be present when there is no settling/adherence of the solid components of the feedstock present in the filter cake and complete condensation and/or aggregation and/or complexation of the dissolved soluble components present in the distribution mixture can be achieved.
Предпочтительным является отношение объема воды к сухой массе исходного продукта от 5:1 до 500:1, более предпочтительно от 10:1 до 150:1 и более предпочтительно от 15:1 до 50:1. Для этой цели можно использовать осветленную техническую воду с более поздних технологических стадий, или деионизированную воду, или не очищаемую дополнительно водопроводную или колодезную воду. Способ введения или приведения в контакт смеси для отделения/удаления и водной фазы на этой стадии процесса может быть произвольным. Предпочтительным является введение вместе с водной фазой с помощью высокопроизводительного сдвигового смесителя или другого смесителя высокой интенсивности. Это особенно выгодно, поскольку позволяет осуществить прямую гидратацию и обособление. Кроме того, предпочтительными являются перемешивающие устройства, создающие турбулентный поток, такие как пропеллерная или гидромоторная мешалка. Операция распределения может проводиться непрерывно или с перерывами, а также при любой температуре, предпочтительным является температурный диапазон водной суспензии от 6°C до 90°C, более предпочтительно от 10°C до 60°C и более предпочтительно от 18°C до 40°C. Продолжительность процесса распределения может быть произвольной, но предпочтительной является продолжительность от 1 минуты до 24 часов, более предпочтительно от 5 минут до 5 часов и более предпочтительно от 10 минут до 1 часа.The ratio of volume of water to dry weight of the starting product is preferably from 5:1 to 500:1, more preferably from 10:1 to 150:1, and more preferably from 15:1 to 50:1. For this purpose, clarified industrial water from later processing stages, or deionized water, or tap or well water that is not further purified can be used. The method of introducing or bringing into contact the separation/removal mixture and the aqueous phase at this stage of the process can be arbitrary. It is preferable to introduce together with the aqueous phase using a high shear mixer or other high intensity mixer. This is particularly advantageous as it allows for direct hydration and segregation. Also preferred are agitators that create turbulent flow, such as a propeller or a hydro-motor agitator. The distribution operation can be carried out continuously or intermittently and at any temperature, the preferred temperature range of the aqueous suspension is from 6°C to 90°C, more preferably from 10°C to 60°C and more preferably from 18°C to 40°C. C. The duration of the distribution process can be arbitrary, but a duration of 1 minute to 24 hours is preferred, more preferably 5 minutes to 5 hours, and more preferably 10 minutes to 1 hour.
Процесс распределения при выщелачивании компонентов сырья является достаточным и заканчивается, когда в репрезентативной пробе, которую отбирают из распределительного объема и затем фильтруют через крупное (размер ячеек 1 мм) и мелкое (размер ячеек 100 мкм) сито, и в фильтровальном остатке в микроскоп или визуально нельзя распознать видимых агрегатов различных компонентов растительного сырья. Успешное распределение компонентов сырья можно также определить, если ввести образец распределительной смеси в градуированный цилиндр, и если в течение короткого времени наблюдается разделение трех или, в присутствие липидов, четырех хорошо различимых фаз. Требуемое время не должно превышать 4 часов.The distribution process during leaching of raw materials components is sufficient and ends when in a representative sample, which is taken from the distribution volume and then filtered through a large (mesh size 1 mm) and fine (mesh size 100 μm) sieve, and in the filter residue in a microscope or visually it is impossible to recognize visible aggregates of various components of plant materials. Successful distribution of raw material components can also be determined by introducing a sample of the distribution mixture into a graduated cylinder and if a separation of three or, in the presence of lipids, four distinct phases is observed within a short time. The required time should not exceed 4 hours.
Кроме того, согласно изобретению осуществляется контроль и факультативная корректировка pH распределительного раствора. Это можно осуществить с помощью щелочей или кислот, известных из уровня техники, предпочтительными кислотами являются HCl или муравьиная кислота, предпочтительными основаниями NaOH или мочевина. Предпочтительным является pH распределительного раствора от 5 до 13, более предпочтительно от 7 до 12,5 более предпочтительно от 7,5 до 11.In addition, according to the invention, the pH of the distribution solution is monitored and optionally adjusted. This can be done with alkalis or acids known in the art, preferred acids are HCl or formic acid, preferred bases are NaOH or urea. The pH of the distribution solution is preferably 5 to 13, more preferably 7 to 12.5 more preferably 7.5 to 11.
Объем воды, который необходим для проведения следующих технологических стадий согласно изобретению, предоставляется из подходящего резервуара. The volume of water required to carry out the following process steps according to the invention is provided from a suitable reservoir.
Способы осуществления технологической стадии d) отделения твердых компонентов от растворенных компонентов сырьяMethods for performing the process step d) separating the solid components from the dissolved components of the raw material
Обсуждаемые здесь твердые компоненты сырья представляют собой органические соединения, которые больше не растворяются в процессе дезинтеграции/выщелачивания согласно изобретению и которые могут быть извлечены как дисперсные структуры с помощью фильтрации и не проходят через сито 10 мкм. Извлечение твердых компонентов предпочтительно осуществляется методами фильтрации, известными из уровня техники. Однако могут также применяться технологические методы, при которых отделение твердых веществ от жидкой смеси осуществляется, например, с использованием центробежного ускорения, например, сеточный декантатор, или метод вихревых токов. По окончании технологической стадии d) технологическая жидкость или распределительная смесь предпочтительно содержит <5 вес.%, более предпочтительно <2,5 вес.% и более предпочтительно <1 вес.% твердых веществ, которые имеют максимальный размер > 10 мкм.The solid components of the raw materials discussed here are organic compounds which are no longer dissolved in the disintegration/leaching process according to the invention and which can be recovered as particulate structures by filtration and do not pass through a 10 µm sieve. The recovery of the solids is preferably carried out by filtration methods known in the art. However, technological methods can also be used in which the separation of solids from a liquid mixture is carried out, for example, using centrifugal acceleration, such as a mesh decanter, or the eddy current method. At the end of process step d), the process fluid or distribution mixture preferably contains <5% by weight, more preferably <2.5% by weight, and more preferably <1% by weight of solids that have a maximum size of >10 µm.
Способы осуществления технологической стадии e) извлечения отделенных компонентов растительного сырья в качестве ценных фракцийMethods for carrying out the technological stage e) extracting the separated components of plant materials as valuable fractions
В одном предпочтительном варианте осуществления фракции, отделенные друг от друга на стадии d) способа, подают на особые стадии обработки, а именноIn one preferred embodiment, the fractions separated from each other in step d) of the process are fed to specific processing steps, namely
e1) отделение волокон на основе целлюлозы от богатой лигнином оболочки твердых компонентов растительного сырья посредством метода вихревых токов и получение очищенной фракции волокон на основе целлюлозы, а также фракции богатой лигнином оболочки,e1) separating the cellulose-based fibers from the lignin-rich shell of the solid components of the plant material by means of the eddy current method and obtaining a purified cellulose-based fiber fraction as well as a lignin-rich shell fraction,
e2) агрегирование/комплексообразование растворенных белков из растворенных компонентов растительного сырья с помощью комплексообразователя и отделение осажденных агрегированных/ комплексно–связанных конденсированных белков с получением агрегированной/ комплексно–связанной белковой массы.e2) aggregation/complexation of dissolved proteins from the dissolved components of plant materials with the help of a complexing agent and separation of the precipitated aggregated/complex-bound condensed proteins to obtain an aggregated/complex-bound protein mass.
Если требуется выделить лишь одну ценную фракцию, можно применять только одну из двух технологических стадий.If it is required to isolate only one valuable fraction, only one of the two technological stages can be used.
На технологической стадии e1) происходит разделение разных или одинаковых дезинтегрированных твердых веществ, которые предпочтительно находятся в виде материала оболочки/кожуры, или в виде волокон на основе целлюлозы, и/или богатых лигнином компонентов оболочки. Разделение разных твердых веществ можно осуществить фильтрационными методами или методом вихревых токов. Фильтрацию предпочтительно проводят путем суспендирования твердого материала в воде и пропускания его, предпочтительно при перемешивании, через сито, и/или суспензию проводят через сетчатый материал с разным размером ячеек. В методе вихревых токов также предпочтительно проводят суспендирование волокнистой массы. Водные фазы, выходящие через верхний и нижний выпуск устройства разделения, фильтруются, и извлекают ситовые фракции. Предпочтительное отношение технологического раствора к объему растительного материала со стадии b) составляет от 0,1:1 до 10000:1, более предпочтительно от 0,5:1 до 1000:1, более предпочтительно от 1:1 до 500:1 и более предпочтительно от 2:1 до 20:1.Process step e1) separates different or identical disintegrated solids, which are preferably in the form of shell/skin material or cellulose-based fibers and/or lignin-rich shell components. The separation of different solids can be carried out by filtration methods or by the eddy current method. Filtration is preferably carried out by suspending the solid material in water and passing it, preferably with stirring, through a sieve, and/or the suspension is passed through a mesh material with different mesh sizes. In the eddy current method, the pulp is also preferably suspended. The aqueous phases exiting through the top and bottom outlet of the separation device are filtered and the sieve fractions are recovered. The preferred ratio of process solution to volume of plant material from step b) is 0.1:1 to 10000:1, more preferably 0.5:1 to 1000:1, more preferably 1:1 to 500:1 and more preferably from 2:1 to 20:1.
Технологическая стадия завершается, когда на макроскопическом или микроскопическом уровне или при анализе достигается чистота сорта полученных разных фракций твердых веществ предпочтительно >95 вес.%, более предпочтительно >97 вес.% и более предпочтительно > 99 вес.%.The process step is completed when, at the macroscopic or microscopic level or by analysis, a grade purity of the obtained different solids fractions is achieved, preferably >95 wt.%, more preferably >97 wt.% and more preferably >99 wt.%.
Технологическая стадия e2) может быть выполнена, если в результате процесса дезинтеграции/выщелачивания из сырья были отделены/выщелочены также растворимые компоненты, которые находятся в очищенной от твердых веществ технологической жидкости с предшествующей стадии.Technological stage e2) can be carried out if, as a result of the disintegration/leaching process, soluble components were also separated/leached from the raw materials, which are in the process liquid purified from solids from the previous stage.
В одном предпочтительном варианте осуществления на этой технологической стадии происходит конденсация, и/или агрегация, и/или комплексообразование растворенных белков и/или других растворенных органических и/или неорганических соединений фильтрата с предыдущей стадии процесса. Целью этого процесса агрегации является осуществить объединение растворенных или гидратированных компонентов, в частности, белков, с образованием конденсированной фазы/массы, которую можно разделить известными методами разделения и извлечь с как можно меньшим количеством воды. Предпочтительно добавить одно или несколько подходящих веществ, вызывающих агрегацию. Подходящими веществами, вызывающими агрегацию, являются, например, кислоты, в том числе, предпочтительно, органические кислоты, как, например, уксусная кислота, аскорбиновая кислота, лимонная кислота, молочная кислота, яблочная кислота, а также неорганические кислоты, как HCl, серная кислота или фосфорная кислота, кроме того, соли, как, например, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2 или NaSO4, AlCl2, а также комплексообразователи, например, EDTA, или же адсорбенты, как оксид кальция, оксид магния, каолин или другие глинистые минералы. Кроме того, предпочтительны растворимые двухвалентные катионы, предпочтительно соли алюминия, кальция и магния. Далее, выгодны комбинации перечисленных здесь веществ, вызывающих агрегацию, например, комбинация лимонной кислоты и хлорида алюминия. Кроме того, предпочтительны карбонаты, как карбонат Na, гидрокарбонат Na или карбонат кальция. Кроме того, силикатные соединения, особенно метасиликат Na, ортосиликат натрия, а также другие растворимые силикаты. Величину pH водных растворов, содержащих растворенные вещества, вызывающие агрегацию, в принципе можно выбирать свободно, она зависит от эффективности достигаемой при этом агрегации. При необходимости в раствор вещества, вызывающего агрегацию, можно также добавить буфер, который регулирует pH раствора.In one preferred embodiment, in this process step, condensation and/or aggregation and/or complexation of the dissolved proteins and/or other dissolved organic and/or inorganic compounds of the filtrate from the previous process step occurs. The aim of this aggregation process is to bring together dissolved or hydrated components, in particular proteins, to form a condensed phase/mass which can be separated by known separation methods and recovered with as little water as possible. Preferably, one or more suitable aggregating agents are added. Suitable aggregating agents are, for example, acids, including preferably organic acids, such as acetic acid, ascorbic acid, citric acid, lactic acid, malic acid, as well as inorganic acids, such as HCl, sulfuric acid. or phosphoric acid, in addition, salts such as NaCl, KCl, MgCl 2 , CaCl 2 or NaSO 4 , AlCl 2 and complexing agents such as EDTA or adsorbents such as calcium oxide, magnesium oxide, kaolin or other clay minerals. In addition, soluble divalent cations are preferred, preferably aluminum, calcium and magnesium salts. Further, combinations of aggregating agents listed here are advantageous, for example the combination of citric acid and aluminum chloride. Furthermore, carbonates such as Na carbonate, Na hydrogen carbonate or calcium carbonate are preferred. In addition, silicate compounds, especially Na metasilicate, sodium orthosilicate, as well as other soluble silicates. The pH value of aqueous solutions containing aggregating solutes can in principle be freely chosen and depends on the efficiency of the aggregation achieved. If necessary, a buffer can also be added to the solution of the aggregating agent to adjust the pH of the solution.
Пригодность может быть очень легко определена специалистом в данной области путем добавления в образец не содержащего волокон технологического раствора со стадии d) различных веществ, вызывающих агрегацию, в повышающихся концентрациях и при перемешивании, и исследования его на полноту агрегации/ комплексообразования растворенных компонентов. Для этого к супернатанту после центробежного разделения конденсата добавляют один или несколько агрегирующих растворов/вызывающих агрегацию веществ, и перемешивают. Если после спокойного периода в течение по меньшей мере 10 минут при новом центрифугировании не образуется никакого осадка, и водная фаза является прозрачной или почти прозрачной, агрегация/конденсация растворенных компонентов прошла в достаточной степени. В другом варианте осуществления вещество или вещества, вызывающие агрегацию, добавляют в реакционную смесь в виде твердого вещества, предпочтительно порошкообразной формы. Агрегацию/ комплексообразование можно обнаружить после короткого времени пребывания невооруженным глазом. Выбор подходящей концентрации может быть сделан путем центрифугирования образца раствора, в котором проводится агрегация/комплексообразование/конденсация, и новой обработки супернатанта теми же и/или другими растворами веществ, вызывающих агрегацию. Если в результате больше не образуется и/или не может быть отделено видимых конденсатов /агрегатов/комплексов, в растворе находится <6 вес.%, предпочтительно <4 вес.% и наиболее предпочтительно <2 вес.% растворенных белков.Suitability can be very easily determined by one skilled in the art by adding various aggregating agents from step d) to the sample in increasing concentrations and with stirring, and examining it for completeness of aggregation/complexation of the dissolved components. To do this, one or more aggregating solutions/aggregating agents are added to the supernatant after centrifugal separation of the condensate and mixed. If, after a quiet period of at least 10 minutes, no precipitate is formed on the new centrifugation and the aqueous phase is clear or almost clear, the aggregation/condensation of the dissolved components has taken place sufficiently. In another embodiment, the aggregating agent or agents is added to the reaction mixture as a solid, preferably in powder form. Aggregation/complexation can be detected after a short residence time with the naked eye. The selection of an appropriate concentration can be made by centrifuging a sample of the aggregation/complexation/condensation solution and re-treating the supernatant with the same and/or other solutions of aggregating agents. If as a result no more visible condensates/aggregates/complexes are formed and/or can be separated, <6 wt.%, preferably <4 wt.% and most preferably <2 wt.% of dissolved proteins are in solution.
Вещества, вызывающие агрегацию, полностью растворяют в воде, которая предпочтительно не содержит ионов или является деионизированной. Концентрация веществ, вызывающих агрегацию, зависит от условий процесса и должна устанавливаться индивидуально. Обычно предпочтительным является диапазон концентраций от 1 ммоль/л до 5 моль/л, более предпочтительно от 100 ммоль/л до 3 моль/л и более предпочтительно от 200 ммоль/л до 2 моль/л. Объем раствора с одним или несколькими веществами, вызывающим агрегацию, или в случае, когда вещества, вызывающие агрегацию, предоставляются в форме разных водных растворов, добавляется непрерывно или дискретно, по каплям или в виде струи. Предпочтительно перемешивать реакционную смесь, перемешивание предпочтительно проводится в условиях чуть турбулентного или ламинарного течения, что предотвращает распад образующихся конденсатов/агрегатов/комплексов. Предпочтительно провести полное размешивание реакционной смеси. Контроль процесса предпочтительно осуществляют путем прямого визуального контроля стадии конденсации или мониторинга процесса путем определения степени мутности образующейся осветленной водной фазы. Полноту конденсации/ агрегации/ комплексообразования растворенных соединений можно легко установить вышеописанным способом и при необходимости в реакционной раствор можно добавить одно или несколько веществ, вызывающих агрегацию. Продолжительность смешения в принципе выбирается свободно. В одном предпочтительном варианте осуществления способа смешение производится лишь во время добавления одного или нескольких веществ, вызывающих агрегацию, или в течение периода от 10 секунд до 5 минут, более предпочтительно от 20 секунд до 2 минут.Aggregating agents are completely dissolved in water, which is preferably ion-free or deionized. The concentration of substances that cause aggregation depends on the process conditions and must be set individually. Generally, a concentration range of 1 mmol/L to 5 mol/L is preferred, more preferably 100 mmol/L to 3 mol/L, and more preferably 200 mmol/L to 2 mol/L. The volume of the solution with one or more aggregating agents, or in the case where the aggregating agents are provided in the form of different aqueous solutions, is added continuously or discontinuously, dropwise or as a jet. It is preferable to stir the reaction mixture, stirring is preferably carried out under conditions of slightly turbulent or laminar flow, which prevents the decomposition of the resulting condensates/aggregates/complexes. It is preferable to carry out complete stirring of the reaction mixture. Process control is preferably carried out by direct visual control of the condensation step or by monitoring the process by determining the degree of turbidity of the resulting clarified aqueous phase. The extent of condensation/aggregation/complexation of dissolved compounds can be easily determined by the method described above, and one or more aggregating agents can be added to the reaction solution, if necessary. The mixing time is in principle freely selectable. In one preferred embodiment of the method, mixing is carried out only during the addition of one or more aggregating agents, or for a period of 10 seconds to 5 minutes, more preferably 20 seconds to 2 minutes.
Температура, при которой проводят конденсацию, и/или агрегацию, и/или комплексообразование, в принципе можно выбирать свободно. Предпочтительной является температура от 6°C до 90°C, более предпочтительно от 10°C до 60°C и более предпочтительно от 18°C до 40°C. Предпочтительно устанавливать pH в определенном диапазоне, оптимальный pH зависит от выбора или комбинации с веществом, вызывающим агрегацию. Оптимальный диапазон pH можно определить способом, описанным выше. pH водного раствора, содержащего растворенные соединения, с которым происходит конденсация, и/или агрегация, и/или комплексообразование, согласно изобретению, растворенных белков и/или других растворенных соединений, предпочтительно лежит в диапазоне от 5 до 13, более предпочтительно от 6 до 12 и более предпочтительно от 6,5 до 11.The temperature at which the condensation and/or aggregation and/or complexation is carried out can, in principle, be freely chosen. The preferred temperature is 6°C to 90°C, more preferably 10°C to 60°C, and more preferably 18°C to 40°C. It is preferable to set the pH in a certain range, the optimum pH depends on the choice or combination with the substance that causes aggregation. The optimum pH range can be determined in the manner described above. The pH of the aqueous solution containing dissolved compounds with which condensation and/or aggregation and/or complexation of the dissolved proteins and/or other dissolved compounds takes place is preferably between 5 and 13, more preferably between 6 and 12 and more preferably from 6.5 to 11.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления по окончании добавления одного или нескольких веществ, вызывающих агрегацию, выдерживается период, на котором перемешивание смеси не проводится или проводится лишь в минимальной степени. Аналогично вышеописанному способу, можно установить требуемое время фазы конденсации, предпочтительно оно составляет от 5 минут до 10 часов, более предпочтительно от 10 минут до 5 часов и более предпочтительно от 15 минут до 2 часов. Если спокойный период должен быть сокращен до минимума, достаточную минимальную продолжительность спокойного периода после добавления вещества, вызывающего агрегацию, можно легко определить с помощью образца, который подвергается центрифугированию и, аналогично описанному выше, определяется полнота конденсации, и/или агрегации, и/или комплексообразования, достигаемые с помощью агента конденсации.In one particularly preferred embodiment, after the completion of the addition of one or more aggregating agents, a period is maintained in which the mixture is not agitated or only minimally agitated. Similarly to the above method, the desired time of the condensation phase can be set, preferably 5 minutes to 10 hours, more preferably 10 minutes to 5 hours, and more preferably 15 minutes to 2 hours. If the rest period is to be reduced to a minimum, a sufficient minimum length of the rest period after the addition of an aggregating agent can be easily determined by using a sample that is subjected to centrifugation and, similarly to that described above, the degree of condensation and/or aggregation and/or complex formation is determined. achieved with a condensation agent.
Фазу конденсации предпочтительно проводят при температуре окружающей среды, предпочтительно в интервале температур от 15°C до 40°C. В других предпочтительных вариантах осуществления ее проводят при температуре от 5°C до 15°C, с одной стороны, и от 40°C до 90°C, с другой стороны. Выбор более низкой температуры может быть предпочтительным, например, при извлечении термолабильных соединений. Высокую температуру, например, 60°C, можно выбирать, чтобы в случае микробного заражения сырья предпринять уничтожение микробов, например, в форме пастеризации. С другой стороны, нагреванием можно также инактивировать аллергены и некоторые токсины, а также несъедобные соединения. В одном предпочтительном варианте осуществления способа конденсированные /агрегированные /комплексно–связанные белки можно извлечь в форме осадка. Седиментация заканчивается, когда дальнейшего осаждения больше не происходит. Предпочтительно фаза осадка выпускается через нижний выпуск и подается на следующий процесс дегидрирования или напрямую на процесс сушки, как, например, распылительная сушка, или распылительная сушка с одновременным измельчением, или сублимационная сушка.The condensation phase is preferably carried out at ambient temperature, preferably in the temperature range from 15°C to 40°C. In other preferred embodiments, it is carried out at a temperature of 5°C to 15°C on the one hand and 40°C to 90°C on the other hand. The choice of a lower temperature may be preferred, for example when recovering heat-labile compounds. A high temperature, eg 60° C., can be chosen so that, in the event of microbial contamination of the raw material, microbial destruction can be undertaken, eg in the form of pasteurization. On the other hand, heating can also inactivate allergens and some toxins, as well as inedible compounds. In one preferred embodiment of the method, the condensed/aggregated/complex-bound proteins can be recovered in the form of a precipitate. Sedimentation ends when no further sedimentation occurs. Preferably, the sludge phase is discharged through the bottom outlet and fed to the next dehydrogenation process or directly to a drying process, such as spray drying, or spray drying with simultaneous grinding, or freeze drying.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа конденсированные /агрегированные /комплексно–связанные соединения с этой технологической стадии дегидрируют, чтобы освободить их от связанной технологической воды, очистить, кондиционировать и/или сделать легко транспортируемыми или простыми для составления композиций. Вид осадка, получаемого в конце этой стадии, предпочтительно может меняться от суспензии до вязкой кремообразной массы. Предпочтительным является дегидратация, которая проводится фильтрационными методами. Предпочтительным является нанесение на ленточный фильтр. При этом предпочтительные фильтры имеют размер ячеек от 50 до 500 мкм, более предпочтительно от 80 до 350 мкм и более предпочтительно от 100 до 320 мкм. Предпочтительно использовать фильтровальную ткань из полипропилена или других гидрофобных полимерных нитей. Предпочтительными устройствами являются ленточный фильтр, камерный фильтр или фильтр–пресс, а также камерный фильтр–пресс и ленточный вакуум–фильтр. Далее, предпочтительны центробежные способы, особенно подходящими являются центрифуги или декантаторы. Остаточное влагосодержание в получаемой дегидратированной конденсатной массе может быть выбрано конкретно для процесса, например, каким получают текучую, или размазывающуюся, или размерно–стабильную белковую массу. В принципе требуется как можно более полное отделение связанной технологической воды. При применении декантатора отделение предпочтительно проводится с >2000g, более предпочтительно с >3000g и более предпочтительно с >3500g. Время пребывания в декантаторе предпочтительно составляет >10 сек, более предпочтительно >20 сек и более предпочтительно >30 сек. Более предпочтительным является процесс прессования для удаления связанной технологической воды. Предпочтительно, удаление технологической воды проводится в фильтрующем устройстве с водопроницаемой фильтровальной тканью/материалом. Предпочтительно, к находящейся в камере фильтра конденсированной или уже дегидрированной массе прикладывается давление, благодаря чему остаточное влагосодержание можно снизить до желаемого уровня.In one preferred embodiment of the process, the condensed/aggregated/complexed compounds from this process step are dehydrogenated to be freed from bound process water, purified, conditioned and/or made easily transportable or easy to formulate. The type of precipitate obtained at the end of this stage can preferably vary from a suspension to a viscous creamy mass. Preferred is dehydration, which is carried out by filtration methods. Application to a belt filter is preferred. While the preferred filters have a mesh size of from 50 to 500 microns, more preferably from 80 to 350 microns and more preferably from 100 to 320 microns. It is preferable to use a filter cloth made of polypropylene or other hydrophobic polymer threads. The preferred devices are belt filter, chamber filter or filter press, as well as chamber filter press and vacuum belt filter. Further, centrifugal methods are preferred, centrifuges or decanters are particularly suitable. The residual moisture content in the resulting dehydrated condensate mass can be selected specifically for the process, for example, how a flowable, or spreadable, or dimensionally stable protein mass is obtained. In principle, the most complete separation of the bound process water is required. When using a decanter, the separation is preferably carried out with >2000g, more preferably with >3000g and more preferably with >3500g. The residence time in the decanter is preferably >10 sec, more preferably >20 sec, and more preferably >30 sec. More preferred is a pressing process to remove bound process water. Preferably, the process water removal is carried out in a filter device with a permeable filter cloth/material. Preferably, pressure is applied to the condensed or already dehydrated mass in the filter chamber, whereby the residual moisture content can be reduced to the desired level.
Предпочтительным является осуществление способа при температуре окружающей среды, в интервале от 15°C до 40°C. В следующих предпочтительных вариантах осуществления можно выбирать температуры из диапазона от 5°C до 15°C или от 40°C до 80°C.It is preferable to carry out the process at ambient temperature, in the range from 15°C to 40°C. In further preferred embodiments, temperatures can be selected from the range of 5°C to 15°C or 40°C to 80°C.
Предпочтительным является получение дегидратированной массы с остаточным влагосодержанием <90 вес.%, более предпочтительно <80 вес.%, более предпочтительно <70 вес.%, еще более предпочтительно <60 вес.% и еще более предпочтительно <40 вес.%.It is preferable to obtain a dehydrated mass with a residual moisture content of <90 wt.%, more preferably <80 wt.%, more preferably <70 wt.%, even more preferably <60 wt.% and even more preferably <40 wt.%.
Способы определения влагоудерживающей способностиMethods for determining water holding capacity
Влагоудерживающая способность может быть определена способами предшествующего уровня техники. В одном из способов определяют содержание воды в образце весом 0,5 г и суспендируют его в колбе Эрленмейера на 100 мл в 50 мл дистиллированной воды. После перемешивания в течение 1 часа при 20°C свободную водную фазу удаляют путем загрузки на стеклянную фритту G3, исследуемый материал центрифугируют вместе со стеклянной фриттой при 2000g в течение 15 минут. Определяют количество центрифугированной жидкости и вес образца. Влагоудержание (WRR) рассчитывается по следующей формулеWater holding capacity can be determined by methods of the prior art. In one method, the water content of a 0.5 g sample is determined and suspended in a 100 ml Erlenmeyer flask in 50 ml of distilled water. After stirring for 1 hour at 20°C, the free aqueous phase is removed by loading onto a G3 glass frit, the test material is centrifuged together with the glass frit at 2000g for 15 minutes. Determine the amount of centrifuged liquid and the weight of the sample. Water retention (WRR) is calculated using the following formula
Объем гидратации может быть определен путем перемешивания полученных разуплотненных волокон на основе целлюлозы (например, 100 г с содержанием воды 100 вес.%) в течение 3 минут с помощью интенсивного смесителя в водной фазе с нейтральным pH и объемным отношением к массе твердых веществ волокон >1000:1, после этого становится возможным прохождение несвязанной водной фазы через сито с размером ячеек 50 мкм. Через 1 час определяют объем волокнистой массы на основе целлюлозы. Затем проводят механическое обезвоживание, а после него сушку до остаточной влажности <10 вес.%. Затем определяют объем и рассчитывают соотношения объемов.The volume of hydration can be determined by mixing the obtained decompressed cellulose-based fibers (e.g. 100 g with 100 wt.% water content) for 3 minutes using an intensive mixer in an aqueous phase with neutral pH and a volume ratio to the mass of solids of the fibers >1000 :1, after which it becomes possible to pass the unbound aqueous phase through a sieve with a mesh size of 50 μm. After 1 hour, determine the volume of pulp based on cellulose. Then carry out mechanical dehydration, and then drying to a residual moisture <10 wt.%. The volume is then determined and volume ratios calculated.
Аналогичным образом можно определить маслоудерживающую способность с жидкой липидной фазой, такой, например, как парафиновое масло.Similarly, the oil-holding capacity can be determined with a liquid lipid phase, such as, for example, paraffin oil.
Растворимость белков в воде (NSI) определяется в соответствии со стандартным методом AOCS 1990 (Daun and DeClercq, 1994).Protein solubility in water (NSI) is determined according to the AOCS 1990 standard method (Daun and DeClercq, 1994).
Области примененияAreas of use
В принципе, способ применим для любых растительных продуктов. Он применяется, в частности, для выщелачивания, размягчения или отделения растительных оболочечных материалов, а также для их частичного или полного растворения или разложения.In principle, the method is applicable to any herbal products. It is used in particular for leaching, softening or separating plant casing materials, as well as for their partial or complete dissolution or decomposition.
Указанный способ подходит также для размягчения или растворения отделенного растительного оболочечного материала. Для этого особенно предпочтительными являются кожура, например, картофеля, яблок, тыквы, а также шелуха или материал семенного гнезда, например, подсолнечника или семян пшеницы, или яблок или груш. Предпочтительным является также способ, в котором растительные оболочечные материалы, такие как кожица, кожура, шелуха, мякина были по отдельности отделены способом согласно изобретению или другим способом, и обрабатываются дальше одним из способов согласно изобретению. This method is also suitable for softening or dissolving the separated vegetable casing material. For this, the skins of, for example, potatoes, apples, pumpkins, and also the husks or seed nest material, for example, sunflower or wheat seeds, or apples or pears, are particularly preferred. Also preferred is a process in which vegetable casing materials such as skins, rinds, husks, chaff have been separately separated by the method according to the invention or by another method and further processed by one of the methods according to the invention.
Поэтому особенно хорошо способ подходит для отделения растительных оболочек семян и ядер, в частности, когда они находятся в уплотненной форме. Таким образом, способ особенно хорошо подходит для отделения или размягчения кожицы, шедухи или скорлупы, например, сухих орехов, как грецкие орехи или фундук, миндаль, бобов, таких как соевые бобы или фасоль, ядер, таких как яблочные, апельсиновые или виноградные косточки, или косточки авокадо или ятрофы, стручковых, как рис, кукуруза или горох и бобы, также из сушеных семян и ядер, как рапс, подсолнечник, пшеница, рожь, овес, люпин, рыжик льняной.The process is therefore particularly well suited for separating the vegetable shells of seeds and kernels, in particular when they are in compacted form. Thus, the method is particularly well suited for separating or softening skins, shells or shells, for example dried nuts such as walnuts or hazelnuts, almonds, beans such as soybeans or beans, kernels such as apple, orange or grape seeds, or seeds of avocado or jatropha, leguminous, like rice, corn or peas and beans, also from dried seeds and kernels, like rapeseed, sunflower, wheat, rye, oats, lupins, linseed camelina.
Реализация способов согласно изобретению позволяет получать различные предпочтительные продукты. Так, например, можно получить очищенные от кожицы зерна и ядра, которые были приготовлены в очень мягких условиях. Благодаря отказу от повышения температуры в процессе отслаивания можно получить зерна, а также ядра без изменения целостности их компонентов. В частности, не происходит образования трансжирных кислот или продуктов термических реакций. В одном варианте осуществления получают зерна и ядра, а также другие исходные материалы, которые обогащены аминокислотами и/или пептидами. В следующем варианте осуществления способа благодаря этому или какой–либо другой функционализацией достигается повышение стойкости к окислению растительных продуктов.The implementation of the methods according to the invention allows to obtain various preferred products. So, for example, you can get skinned grains and kernels that have been cooked under very mild conditions. By not raising the temperature during the peeling process, it is possible to obtain grains as well as cores without changing the integrity of their components. In particular, there is no formation of trans fatty acids or thermal reaction products. In one embodiment, grains and kernels, as well as other starting materials, are obtained that are enriched in amino acids and/or peptides. In a further embodiment of the method, due to this or some other functionalization, an increase in the resistance to oxidation of plant products is achieved.
В следующих предпочтительных вариантах осуществления можно получить дезинтегрированные оболочечные материалы, которые можно использовать в продуктах питания, например, в качестве разделительного слоя или в качестве загустителя в нейтральной на вкус форме. Такие отлично формующиеся и подходящие для текстурирования продуктов питания конденсаты оболочек/волокон имеют отличную набухаемость и влагосвязывающую способность и, тем самым, способствуют сохранению свежести блюд.In further preferred embodiments, disintegrated shell materials can be obtained which can be used in foodstuffs, for example as a separating layer or as a thickener in a taste-neutral form. These highly formable and suitable for food texturing casing/fiber condensates have excellent swelling and moisture-binding capacity and thus contribute to the preservation of food freshness.
В следующих вариантах осуществления из оболочечных материалов извлекают чистые фракции компонентов, которые до настоящего времени не были доступными и которые имеют превосходные свойства, которые можно использовать во многих сферах жизни.In the following embodiments, pure fractions of components are recovered from the shell materials, which have not been available until now and which have excellent properties that can be used in many areas of life.
Для компонентов оболочки на основе лигнина удалось обнаружить отличную влагоудерживающую способность. Поэтому одним предпочтительным применением является их добавление в земли/почву для улучшения водосвязывающей способности, в частности, возделываемых почв. В результате получают богатые лигнином фракции оболочки, которые благодаря высокой водосвязывающей способности, биоразлагаемости и биосовместимости могут применяться для повышения качества почвы, в частности, в области возделывания технических культур. Кроме того, богатые лигнином компоненты оболочки применимы для адсорбции и/или хранения/транспортировки липидных фаз. Таким образом, они могут применяться для поглощения/удаления масла. Кроме того, они применимы для приготовления кормов для животных. Особую ценность представляют фракции оболочки на основе лигнина, которые в результате процесса дезинтеграции приобретают абразивное действие и, тем самым, могут использоваться для обработки/очистки поверхностей, чувствительных к царапинам. В этом отношении может быть предоставлено биогенное и биоразлагаемое абразивное чистящее средство.For the lignin-based casing components, an excellent water-retaining capacity has been found. Therefore, one preferred application is their addition to land/soil to improve the water-binding capacity, in particular of cultivated soils. As a result, lignin-rich shell fractions are obtained, which, due to their high water-binding capacity, biodegradability and biocompatibility, can be used to improve soil quality, in particular in the field of industrial crops. In addition, lignin-rich shell components are useful for adsorption and/or storage/transport of lipid phases. Thus, they can be used to absorb/remove oil. In addition, they are applicable for the preparation of animal feed. Of particular value are the lignin-based casing fractions, which, as a result of the disintegration process, acquire an abrasive effect and can thus be used for the treatment/cleaning of scratch-sensitive surfaces. In this regard, a biogenic and biodegradable abrasive cleaner can be provided.
Полученные в соответствии с изобретением волокна на основе целлюлозы в принципе могут применяться во всех сферах жизни, а также в промышленных и технологических процессах.The cellulose-based fibers obtained in accordance with the invention can in principle be used in all spheres of life, as well as in industrial and technological processes.
Волокна на основе целлюлозы, которые были получены и извлечены способом согласно изобретению, особенно хорошо подходят для применения в питании человека. В частности, они подходят в качестве диетической пищевой добавки для приготовления низкокалорийной пищи. Кроме того, волокна на основе целлюлозы подходят для снижения веса путем диеты, кроме того, в качестве заменителя или уменьшения содержания растворимых углеводов, таких как пектины или крахмал, в продуктах питания. Кроме того, в качестве заменителя или для снижения содержания масел или жиров в пищевых продуктах. Волокна на основе целлюлозы подходят для регулирования активности кишечника и изменения/смягчения консистенции стула. Кроме того, их можно использовать в качестве диетического средства против запора. Равным образом, волокна на основе целлюлозы можно применять для животных для регулирования стула и снижения веса путем диеты. Кроме того, волокна на основе целлюлозы подходят для загущения и стабилизации жидких или текучих продуктов питания и блюд. Волокна на основе целлюлозы повышают водосвязывающую и влагоудерживающую способность пищевых продуктов. Благодаря этому волокна на основе целлюлозы подходят также для более длительного удерживания влаги в продуктах питания или блюдах или для сохранения их свежести и снижения риска высыхания. Кроме того, волокна на основе целлюлозы могут применяться для внесения в продукты питания и блюда веществ/соединений или микроорганизмов и/или для их стабилизации там. Это позволяет, например, стабилизировать/распределить лабильные соединения, такие как витамины или антиоксиданты, в пищевых продуктах. Кроме того, благодаря этому в пищевые продукты можно вводить микроорганизмы, имеющие повышенную метаболическую активность, как, например, дрожжи или бактерии, выщелачивающие молочную кислоту. Эти свойства волокон на основе целлюлозы можно также использовать для культивирования водорослей или других микроорганизмов, которые используются для производства веществ/соединений или газов с повышенной эффективностью. Полученные в соответствии с изобретением волокна на основе целлюлозы подходят, в частности, для приготовления лосьонов/кремов/мазей или паст для применения на коже или слизистых оболочках. При этом они обеспечивают улучшенную задержку воды на поверхности кожи и слизистых оболочек, а также улучшенную эмульгируемость гидрофильных и липофильных соединений, а также возможность введения таких соединений, как антиоксиданты или солнцезащитные соединения, и приводят к улучшенной гладкости кожи и участков слизистой оболочки. Кроме того, волокна на основе целлюлозы очень хорошо подходят в качестве смазки для пищевых продуктов, которые готовятся при высоких температурах с прямым или непрямым тепловым воздействием, как жареные, запеченные продукты, продукты, приготавливаемые на гриле или во фритюрнице. Таким образом, волокна на основе целлюлозы подходят в качестве смазки или в качестве замены панировочным смесям/сухарям, например, при приготовлении мяса или рыбы и мясных или рыбных продуктов, блюд из картофеля или теста. Кроме того, волокна на основе целлюлозы подходят для приготовления или повышения срока годности других пищевых продуктов или компонентов пищевых продуктов. Это имеет место, в частности, при получении белковых продуктов, как белковые концентраты или изоляты. Но с волокнами на основе целлюлозы согласно изобретению можно получать, и/или составлять, и/или хранить также и блюда с маслами/жирами и/или растворимыми или комплексно–связанными углеводами или пахучими и вкусовыми веществами. Кроме того, волокна на основе целлюлозы подходят для обеспечения длительного ощущения влаги на слизистых оболочках. Поэтому волокна на основе целлюлозы особенно хорошо подходят для лечения сухости слизистой оболочки полости рта. Кроме того, волокна на основе целлюлозы пригодны для уменьшения запахов, в частности, они применимы для уменьшения или предотвращения неприятного запаха изо рта.The cellulose-based fibers which have been produced and recovered by the process according to the invention are particularly well suited for use in human nutrition. In particular, they are suitable as a dietary supplement for the preparation of low-calorie meals. In addition, cellulose-based fibers are suitable for weight loss through diet, moreover, as a substitute or reduction in the content of soluble carbohydrates such as pectins or starch in foods. In addition, as a substitute or to reduce the content of oils or fats in foods. Cellulose-based fibers are suitable for regulating bowel activity and changing/softening stool consistency. In addition, they can be used as a dietary remedy for constipation. Likewise, cellulose-based fibers can be used in animals for stool control and weight loss through diet. In addition, cellulose-based fibers are suitable for thickening and stabilizing liquid or flowable foods and dishes. Cellulose-based fibers increase the water-binding and water-holding capacity of food products. As a result, cellulose-based fibers are also suitable for holding food or dishes longer in moisture, or for keeping them fresh and reducing the risk of drying out. In addition, cellulose-based fibers can be used to introduce substances/compounds or microorganisms into food and dishes and/or to stabilize them there. This makes it possible, for example, to stabilize/distribute labile compounds such as vitamins or antioxidants in food products. Moreover, it is also possible to introduce into food products micro-organisms having an increased metabolic activity, such as, for example, yeasts or lactic acid leaching bacteria. These properties of cellulose-based fibers can also be used for the cultivation of algae or other microorganisms, which are used to produce substances/compounds or gases with increased efficiency. The cellulose-based fibers obtained according to the invention are particularly suitable for the preparation of lotions/creams/ointments or pastes for use on the skin or mucous membranes. In doing so, they provide improved water retention on the surface of the skin and mucous membranes, as well as improved emulsibility of hydrophilic and lipophilic compounds, as well as the possibility of introducing compounds such as antioxidants or sunscreen compounds, and lead to improved smoothness of the skin and mucosal areas. In addition, cellulose-based fibers are very well suited as a lubricant for foods that are cooked at high temperatures with direct or indirect heat, such as fried, baked, grilled or deep-fried foods. Thus, cellulose-based fibers are suitable as a lubricant or as a substitute for breadcrumbs/crackers, for example in the preparation of meat or fish and meat or fish products, potato or dough dishes. In addition, cellulose-based fibers are suitable for preparing or extending the shelf life of other foods or food ingredients. This is the case in particular when obtaining protein products, such as protein concentrates or isolates. However, with the cellulose-based fibers according to the invention it is also possible to prepare and/or compose and/or store dishes with oils/fats and/or soluble or complex-bound carbohydrates or odorous and flavoring substances. In addition, cellulose-based fibers are suitable for providing a long-lasting moisture sensation on mucous membranes. Therefore, cellulose-based fibers are particularly well suited for the treatment of dryness of the oral mucosa. In addition, cellulose-based fibers are useful in reducing odors, in particular they are useful in reducing or preventing bad breath.
Кроме того, белки могут быть предоставлены в очень чистой форме для питания человека и животных. Полученные белковые фракции подходят, в частности, для приготовления пищевых продуктов и использования, например, в мясных и колбасных изделиях, смесях для выпечки, кремах и напитках, а также для питания грудных детей или в качестве кормления через зонд. Предпочтительным является получение и применение белковых фракций в качестве гипоаллергенного концентрата или изолята белка.In addition, proteins can be provided in a very pure form for human and animal nutrition. The resulting protein fractions are suitable in particular for food preparation and use, for example, in meat and sausage products, baking mixes, creams and drinks, as well as for feeding infants or as tube feeding. It is preferable to obtain and use protein fractions as a hypoallergenic concentrate or protein isolate.
Предпочтительным является получение продуктов, не содержащих ГМО, которые получаю их растительного сырья, не содержащего ГМО.It is preferable to obtain products that do not contain GMOs, which I receive from plant raw materials that do not contain GMOs.
ПримерыExamples
Содержание сырого белка в образцах определяли согласно LMBG §3 5L 03.00–27, через определение азота по способу Дюма. Для пересчета содержания азота в содержание белка в образцах использовали коэффициент 6,25. Определение азота осуществляли с системой Leco FP–528.The content of crude protein in the samples was determined according to LMBG §3 5L 03.00–27, through the determination of nitrogen according to the Dumas method. A factor of 6.25 was used to convert nitrogen content to protein content in the samples. Nitrogen determination was carried out with a Leco FP-528 system.
Водосвязывающую способность (WBC) фракций твердых веществ определяли при комнатной температуре. В центрифужной пробирке отвешивали 2 г образца с погрешностью 0,01 г и перемешивали с 40 мл деминерализованной воды в течение одной минуты шейкером для пробирок. Через 5 мин и через 10 мин смесь энергично перемешивали в течение 30 сек с помощью шейкера для пробирок. Затем центрифугировали на 1000*g при 20°C в течение 15 мин. Супернатант декантировали. Центрифужную пробирку снова взвешивали. Был определен вес образца, насыщенного водой.The water-binding capacity (WBC) of the solids fractions was determined at room temperature. In a centrifuge tube, 2 g of the sample was weighed with an error of 0.01 g and mixed with 40 ml of demineralized water for one minute with a test tube shaker. After 5 minutes and after 10 minutes, the mixture was vigorously stirred for 30 seconds using a tube shaker. Then centrifuged at 1000*g at 20°C for 15 min. The supernatant was decanted. The centrifuge tube was weighed again. The weight of the sample saturated with water was determined.
Маслосвязывающую способность фракций твердых веществ определяли при комнатной температуре. В градуированную центрифужную пробирку на 25 мл отвешивали 3 г образца и суспендировали в 20 мл масла (покупное масло из зародышей кукурузы). Затем центрифугировали 15 мин при 700*g. Определяли объем несвязанного масла. Маслосвязывающая способность указана в мл масла на г образца.The oil-binding capacity of the solids fractions was determined at room temperature. 3 g of the sample was weighed into a 25 ml graduated centrifuge tube and suspended in 20 ml of oil (commercially available corn germ oil). Then centrifuged for 15 min at 700*g. The volume of unbound oil was determined. Oil binding capacity is given in ml of oil per g of sample.
Для определения растворимости белка при определенном значении pH применяли метод C.V. Morr. В химический стакан на 100 мл отвешивали 1 г образца. При перемешивании добавляли 40 мл раствора хлорида натрия 0,1 моль/л с пеногасителем. Желаемое значение pH устанавливали с помощью соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/л или раствора едкого натра 0,1 моль/л. Смесь переносили в мерную колбу на 50 мл и дополняли до определенного объема раствором хлорида натрия 0,1 моль/л. 20 мл раствора переносили пипеткой в центрифужную пробирку и центрифугировали 15 мин на 20000*g. Полученный супернатант фильтровали через фильтр Whatman № 1. В профильтрованном супернатанте определяли азот по методу Дюма (система Leco FP 521).The C.V. method was used to determine protein solubility at a specific pH. Morr. 1 g of the sample was weighed into a 100 ml beaker. 40 ml of 0.1 mol/l sodium chloride solution with defoamer were added with stirring. The desired pH was adjusted with 0.1 mol/l hydrochloric acid or 0.1 mol/l sodium hydroxide solution. The mixture was transferred into a 50 ml volumetric flask and filled up to volume with a 0.1 mol/L sodium chloride solution. 20 ml of the solution was pipetted into a centrifuge tube and centrifuged for 15 min at 20,000*g. The resulting supernatant was filtered through a Whatman No. 1 filter. Nitrogen was determined in the filtered supernatant by the Dumas method (Leco FP 521 system).
Если не указано иное, все исследования проводились в условиях нормального давления (101,3 Па) и при комнатной температуры (25°C).Unless otherwise indicated, all studies were carried out under normal pressure (101.3 Pa) and room temperature (25°C) conditions.
Пример 1Example 1
Исследование дезинтеграции растительных оболочек и кожурыInvestigation of the disintegration of plant hulls and peels
Для исследования использовали следующие исходные материалы: 1) соевые бобы, 2) бобы фасоли, 3) миндаль, 4) грецкие орехи. Материалы находились без внешней кожуры (3) и 4)), а также в сухой форме. 200 мг каждого материала помещали в сосуды, в которых находились водный раствор без (a) или со следующими растворенными в нем веществами: b) раствор едкого натра 0,1 моль/л, c) аргинин 0,3 моль/л, d) SDS 1 вес.%, e) лизин 300 ммоль/л, f) гистидин и глицин 300 ммоль/л, g) RDG 0,3 моль/л. Каждые 10 минут отдельные бобы/орехи отбирали из смесей для анализа. Максимальная продолжительность воздействия составляла 4 часа. Отобранные из раствора бобы и орехи исследовали напрямую в оптический микроскоп на перфорацию/растворение оболочечного материала. Кроме того, исследовали отслаиваемость оболочечного материала путем тангенциально направленного давления на оболочечный материал рукой, а также центрированной водяной струей, создаваемой под давлением 3 бара. Другую часть бобов и орехов помещали на водяную баню при 25°C. В каждом случае регистрировалось, можно ли было и в какой степени отделить оболочечный материал частично или полностью или он отделялся самопроизвольно. Кроме того, исследовалась консистенция очищенного отделенного оболочечного материала.For the study, the following starting materials were used: 1) soybeans, 2) beans, 3) almonds, 4) walnuts. The materials were without outer shell (3) and 4)), and also in dry form. 200 mg of each material was placed in vessels containing an aqueous solution without (a) or with the following substances dissolved in it: b) sodium hydroxide solution 0.1 mol/l, c) arginine 0.3 mol/l, d) SDS 1 wt%, e) lysine 300 mmol/l, f) histidine and glycine 300 mmol/l, g) RDG 0.3 mol/l. Every 10 minutes, individual beans/nuts were taken from the mixtures for analysis. The maximum duration of exposure was 4 hours. The beans and nuts selected from the solution were examined directly under an optical microscope for perforation/dissolution of the shell material. In addition, the peelability of the shell material was studied by tangentially directed pressure on the shell material by hand, as well as by a centered water jet created at a pressure of 3 bar. Another part of the beans and nuts was placed in a water bath at 25°C. In each case, it was recorded whether and to what extent it was possible to separate the shell material partially or completely, or whether it separated spontaneously. In addition, the consistency of the cleaned separated casing material was examined.
Результатыresults
Оболочки бобов или орехов имели отчетливо видимое набухание уже через несколько минут после погружения в водные растворы серии опытов c), e), f) и g), которое со временем увеличивалось, тогда как для чистой воды или в сериях опытов b) и d) набухание можно было распознать только через 40, соответственно 20 минут. Видимое набухание было связано со способностью перемещения оболочечного материала по поверхности бобов/орехов.The shells of beans or nuts had a clearly visible swelling already a few minutes after immersion in aqueous solutions of test series c), e), f) and g), which increased with time, while for pure water or in test series b) and d) swelling could only be recognized after 40, respectively 20 minutes. The apparent swelling was related to the ability of the shell material to move across the surface of the beans/nuts.
При микроскопическом анализе оболочечного материала было обнаружено, что в результате погружения сырья в водные растворы серий опытов c), e), f) и g) в области зародыша происходило начинающееся с поверхности разложение оболочечного материала, которое имело круговую (1) или продольную (2+3) направленность/форму по типу шва, тогда как в других растворах этот эффект обнаружить было невозможно. Со временем в этой области происходила регулярная перфорация оболочечного материала с обнажением боба/ореха, в результате чего отделялись однотипные геометрические формы оболочечных материалов. Воздействие в серии опытов b) привело к потемнению оболочечного материала и/или обнаженного исходного материала.During microscopic analysis of the shell material, it was found that as a result of immersion of the raw material in aqueous solutions of series of experiments c), e), f) and g) in the region of the embryo, decomposition of the shell material, starting from the surface, occurred, which had a circular (1) or longitudinal (2 +3) directivity/shape according to the type of seam, while in other solutions this effect could not be detected. Over time, regular perforation of the shell material occurred in this area, exposing the bean/walnut, as a result of which the same geometric shapes of the shell materials were separated. Exposure in test series b) resulted in darkening of the shell material and/or exposed parent material.
При погружении в чистую воду за время исследования ни в одном из материалов не происходило самопроизвольного отслаивания оболочечного материала. Посредством тангенциального силового воздействия к концу исследования удалось отделить только небольшие фрагменты. В серии опытов b) и d) можно было заметить спонтанное и частичное отделение оболочечного материала через 380 или 400 минут. С помощью тангенциального силового воздействия можно было достичь частичного отслаивания оболочечного материала в опытах 1) и 3) через 180, соответственно 240 минут, а в опытах 2) и 4) через 280, соответственно 360 минут. Полное отслаивание было невозможным. Для материалов, которые были введены в растворы с), е), f) и g), самопроизвольное отделение материала оболочки происходило через 30–100 минут. Для всех препаратов серий с), е), f) и g) полное самопроизвольное отслаивание было достигнуто через 110–180 минут. В этих препаратах частичное отслаивание посредством тангенциального давления было возможно уже через 10–20 минут, а полное отслаивание через 20–40 минут. Оболочечный материал, который был получен в сериях опытов b) и d), был низкоэластичным, независимо от продолжительности воздействия. Отслоившийся оболочечный материал в сериях опытов c), e), f) и g) становился мягким и гибким, начиная с продолжительности воздействия 20–40 минут, и было возможным плоскостное сжатие без разрывов оболочечного материала.When immersed in clean water during the study, none of the materials spontaneously peeled off the shell material. By means of tangential force action, by the end of the study, only small fragments were separated. In a series of experiments b) and d) it was possible to notice a spontaneous and partial separation of the shell material after 380 or 400 minutes. With the help of tangential force, it was possible to achieve partial peeling of the shell material in experiments 1) and 3) after 180, respectively 240 minutes, and in experiments 2) and 4) after 280, respectively 360 minutes. Complete exfoliation was not possible. For materials that were introduced into solutions c), e), f) and g), spontaneous separation of the shell material occurred after 30–100 minutes. For all preparations of series c), e), f) and g), complete spontaneous peeling was achieved after 110-180 minutes. In these preparations, partial peeling by means of tangential pressure was already possible after 10–20 minutes, and complete peeling after 20–40 minutes. The shell material that was obtained in the series of experiments b) and d) was low elastic, regardless of the duration of exposure. The exfoliated shell material in the series of experiments c), e), f) and g) became soft and flexible, starting with an exposure time of 20–40 minutes, and planar compression was possible without rupture of the shell material.
Пример 2Example 2
Исследования дезинтеграции оболочечного материала и разделение оболочек и зародышейStudies on the disintegration of shell material and the separation of shells and nuclei
Для исследований использовали a) соевые бобы, b) бобы фасоли, а также c) чечевицу, которые находились в виде высушенного исходного продукта. В сериях исследований использовали водные растворы, которые 1) не содержали веществ или содержали: 2) NaOH 0,5 вес.%, 3) карбонат натрия 1 вес.%, 4) аргинин 0,3 моль/л или 5) лизин–изолейцин+DMSO 0,3 моль/л. В серии опытов A) 100 г каждого исходного материала полностью погружали в растворы и устанавливали момент времени видимого прорастания зародышей путем анализа проводившейся непрерывной видеозаписи, а также устанавливали время до достижения длины проростка 5 мм. Продолжительность эксперимента была ограничена 72 часами. В серии опытов B) 500 г сырья на все время опыта помещали в воду, что привело к росту зародышей на 5 мм, затем оттуда порции по 100 г добавляли в исследуемые водные растворы 1)– 5). Здесь они хранились в течение времени, которое, согласно проведению экспериментов в примере 1, обеспечивало спонтанную перфорацию оболочечного материала, с легкой и полной отделимостью оболочечного материала. В это время отбирали половину исследуемого материала и вводили в загрузочное устройство, которое обеспечивало прохождение сжатого воздуха через силиконовую трубку. Исследовали частот полного разделения ростка и оболочечного материала. Серию опытов C) проводили с находящимся в растворах для исследования сырье для серии опытов B) до достижения полного времени пребывания в растворах для исследования 48 часов. В этот период проводилась видеозапись для обнаружения дальнейшего увеличения размеров ростков. В конце исследования аналогично серии опытов B) проводилось разделение оболочки и ростков с помощью шлямовочного устройства. Исследовалась полнота разделения оболочечного материала и проростков и длина проростков, которую сравнивали с результатами для серии опытов B). Кроме того, отделенные оболочечные материалы гомогенизировали в водяной бане с помощью сдвиговой мешалки (UltraThurrax, T18, 20,00 об/мин, 30 сек) и затем полученные суспензии дегустировали.For research, a) soybeans, b) beans, and c) lentils were used, which were in the form of a dried starting product. In a series of studies, aqueous solutions were used that 1) did not contain substances or contained: 2) NaOH 0.5 wt.%, 3) sodium carbonate 1 wt.%, 4) arginine 0.3 mol/l or 5) lysine-isoleucine +DMSO 0.3 mol/l. In a series of experiments A) 100 g of each starting material was completely immersed in solutions and the time point of visible germination of the embryos was established by analyzing the ongoing continuous video recording, and the time until the length of the seedling reached 5 mm was also established. The duration of the experiment was limited to 72 hours. In a series of experiments B) 500 g of raw materials were placed in water for the entire duration of the experiment, which led to the growth of embryos by 5 mm, then from there portions of 100 g were added to the studied aqueous solutions 1)–5). Here they were stored for a time which, according to the experiments in example 1, provided spontaneous perforation of the shell material, with easy and complete separability of the shell material. At this time, half of the test material was taken and introduced into the loading device, which ensured the passage of compressed air through a silicone tube. The frequencies of complete separation of the germ and shell material were studied. A series of experiments C) was carried out with the raw materials for a series of experiments B) in the solutions for research until a total residence time in the solutions for research was reached 48 hours. During this period, video recording was carried out to detect a further increase in the size of the sprouts. At the end of the study, similarly to the series of experiments B), the separation of the shell and shoots was carried out using a capping device. The completeness of the separation of the shell material and the seedlings and the length of the seedlings were studied, which were compared with the results for a series of experiments B). In addition, the separated shell materials were homogenized in a water bath using a shear mixer (Ultra Thurrax, T18, 20.00 rpm, 30 sec) and then the resulting suspensions were tasted.
Результатыresults
После введения в воду в соответствующих исходных материалах происходило, относительно одновременно, прорастание зародышей с равномерным ростом всходов. При введении в растворы 2) и 3) наблюдалось отставание на 12 или 18 часов по сравнению с введением в чистую воду, а для раствора 5) на 30 часов. В случае раствора 4) за указанное время не происходило никакого (b) и c)), или наблюдался очень низкий рост, <5 мм. В серии опытов B) происходил дальнейший рост зародышей в сырье, который при выдерживании в растворах 4) и 5) был сильно замедлен вплоть до остановки. Полное снятие оболочечного материала, а также удаление зародышей составляло 36% и 28% для бобов и чечевицы после введения в растворы 2) или 3). Для препаратов, которые вводились в растворы 4) и 5), это было возможным на 92% и 90%. Для препаратов из серия опытов C) наблюдался незначительный рост при введении в растворы 2) и 3), тогда как для препаратов, введенных в растворы 4) и 5), никакого роста не наблюдалось. Дегустация суспензий показала неприятный мыльный вкус в случае введения в растворы 2) и 3), тогда как при введении сырья в растворы 4) и 5) суспензии практически не имели вкуса.After introduction into the water, in the corresponding source materials, the germination of embryos occurred relatively simultaneously with a uniform growth of seedlings. When introduced into solutions 2) and 3), a delay of 12 or 18 hours was observed compared with the introduction into pure water, and for solution 5) by 30 hours. In the case of solution 4), no (b) and c)) occurred during the indicated time, or a very low growth, <5 mm, was observed. In a series of experiments B), further growth of nuclei occurred in the raw material, which, when kept in solutions 4) and 5), was strongly slowed down until it stopped. The complete removal of the shell material, as well as the removal of embryos, was 36% and 28% for beans and lentils after introduction into solutions 2) or 3). For drugs that were introduced into solutions 4) and 5), this was possible by 92% and 90%. For the preparations from the series of experiments C) a slight increase was observed when introduced into solutions 2) and 3), while for the preparations introduced into solutions 4) and 5), no growth was observed. The tasting of suspensions showed an unpleasant soapy taste in the case of introduction into solutions 2) and 3), while when introducing raw materials into solutions 4) and 5), the suspensions had practically no taste.
Пример 3Example 3
Исследование дезинтеграции содержащего воду сырья и разделимости компонентовResearch on the disintegration of water-containing raw materials and the separability of components
Для исследования использовали следующие исходные материалы: 1. тыква сорта Орех серый, 2. айва и 3. сельдерей. Материалы хорошо очищали, разделяли на 4 или 8 частей и вводили в следующие водные растворы: a) лизин 0,1 моль/л+мочевина 1 вес.%, b) полиаргинин 0,1 моль/л+SDS, c) аргинин 0,1 моль/л, d) гистидин–изолейцин 0,1 моль/л+сульфит натрия 1 вес.%. В качестве контроля проводили опыт с чистой водой при прочих равных условиях. Растворы грели 1 час при 90°C, затем введенные кусочки материала извлекали и оставляли охлаждаться. Затем исследовали удаляемость внешнего оболочечного слоя. При этом оценивалось, можно ли удалить оболочечный материал легко, с небольшими прикреплениями мезосперма и большими кусками вручную. Кроме того, исследовали разделяемость очищенного от оболочки материала, путем добавления его в сосуд с водой в весовом отношении 1:10. Затем осуществляли распределение с помощью сдвигового смесителя (Silverson, L5M, UK; 35 мм/8000 об/мин) в течение 30 секунд. После этого суспензии освобождали от несвязанной водной фазы посредством вакуумного нутч–фильтра. Пастообразный материал смешивали с чистой водой в объемном отношении 2:1, проводили через сито с размером ячеек 0,8 мм и снова освобождали от несвязанной водной фазы. Непосредственно после этого проводили органолептическую оценку 4 экспертами. Оценивались наличие запаха и вкусовые качества, а также органолептические ощущения во рту и при глотании.For the study, the following initial materials were used: 1. pumpkin variety Nut gray, 2. quince and 3. celery. The materials were well purified, divided into 4 or 8 parts and introduced into the following aqueous solutions: a) lysine 0.1 mol/l + urea 1 wt%, b) polyarginine 0.1 mol/l + SDS, c) arginine 0, 1 mol/l, d) histidine-isoleucine 0.1 mol/l+sodium sulfite 1 wt%. As a control, an experiment was carried out with pure water under otherwise equal conditions. The solutions were heated for 1 hour at 90°C, then the introduced pieces of material were removed and left to cool. The removability of the outer shell layer was then examined. It was assessed whether the shell material could be removed easily, with small attachments of mesosperm and large pieces by hand. In addition, the separability of the deshelled material was investigated by adding it to a vessel with water in a weight ratio of 1:10. Distribution was then carried out with a shear mixer (Silverson, L5M, UK; 35 mm/8000 rpm) for 30 seconds. After that, the suspensions were freed from the unbound aqueous phase using a vacuum suction filter. The pasty material was mixed with pure water in a 2:1 volume ratio, passed through a sieve with a mesh size of 0.8 mm and again freed from the unbound aqueous phase. Immediately afterwards, a sensory evaluation was carried out by 4 experts. The presence of smell and taste, as well as organoleptic sensations in the mouth and when swallowing, were evaluated.
Результатыresults
В контрольных экспериментах отделить внешний оболочечный слой либо не удалось (препарат 3), либо только маленькими кусочками (в частности, препарат 2), а также с заметными приставаниями мезосперма. В случае препаратов, которые были дезинтегрированы в растворах a)–d), внешние слои оболочки отделялись легко (b) и d)) или очень легко (a) и c)). Соответственно отделялись связанные кусочки средней величины или большие и без прикрепления мезосперма. Очищенный от оболочки контрольный образец не мог быть полностью измельчен, так что остаток на сите содержал большое количество мелких связных агрегатов. Препараты, дезинтегрированные в растворах a)–d), находились в форме муссоподобной суспензии, которая практически без остатка проходила через сито. При органолептической оценке пасты, полученные с контрольными образцами, имели интенсивный типичный для сорта запах и вкус. Кроме того, вкусовые ощущения были притупленные (2.) или зернистые (особенно препарат 3.). В образцах, которые были получены дезинтеграцией с растворами a)–d), не ощущалось или практически не ощущалось характерного для сорта запаха или вкуса. Во всех случаях вкусовое ощущение было приятным и квалифицировалось как "мягкое" и "сливочное". Присутствие частиц не ощущалось.In control experiments, it was either not possible to separate the outer shell layer (preparation 3), or only in small pieces (in particular, preparation 2), as well as with noticeable adherence of mesosperm. In the case of preparations that were disintegrated in solutions a)-d), the outer layers of the coating were separated easily (b) and d)) or very easily (a) and c)). Correspondingly, connected pieces of medium size or large ones were separated and without mesosperm attachment. The deshelled control sample could not be completely ground, so that the residue on the sieve contained a large number of small cohesive aggregates. The preparations disintegrated in solutions a)–d) were in the form of a mousse-like suspension, which passed through the sieve almost without residue. When organoleptically assessed, the pastes obtained with control samples had an intense smell and taste typical of the variety. In addition, the taste sensations were dull (2.) or grainy (especially preparation 3.). In the samples that were obtained by disintegration with solutions a) - d), there was no or almost no odor or taste characteristic of the variety. In all cases, the mouthfeel was pleasant and qualified as "mild" and "creamy". The presence of particles was not felt.
Пример 4Example 4
Исследование дезинтеграции и выщелачивания растительного материала оболочки и кожурыStudy of the disintegration and leaching of plant material of the shell and peel
Использовались следующие исходные материалы:: 1. соевый шрот после экстракции гексаном, 2. кукурузный шрот, 3. яблочные выжимки, 4. мука из виноградных косточек. 300 г материала вводили в сосуды с a) чистой водой и следующими водными растворами: b) гистидин–валин–лейцин 0,2 моль/л+сульфит натрия 1 вес.%, c) аргинин 0,1 моль/л, d) лизин 0,3 моль/л+бисульфит натрия 0,5 вес.%, e) сульфит натрия 0,5 вес.% + карбонат натрия 0,1 вес.%, в весовом отношении (твердое вещество : водная фаза) 1:10. Резервуары обрабатывали в автоклаве при температуре 125°C и давлении 1,2 бар в течение 5, 15 и 30 минут. После охлаждеия все суспензии гомогенизировали с использованием сдвигового смесителя (Silverson, L5M, Великобритания; 35мм/8000об/мин) в течение 90 секунд. Затем проводили мокрое грохочение с использованием аналитического устройства с вибрационным ситом с размером ячеек 500 мкм, 250 мкм, 100 мкм и 50 мкм. На образцах ситовых фракций определяли остаточное влагосодержание, а из него рассчитывали сухие массы отдельных ситовых фракций. Кроме того, отбирали образцы для микроскопического анализа. Образцы анализировали на наличие различимых структур оболочки/кожуры и относительного количества по отношению к другим волокнистым структурам. Кроме того, проводили химический анализ на содержание растворимых углеводов и белков. В водные фазы, полученные после разделения на сите, добавляли водный раствор, содержащий 10 вес.% лимонной кислоты и 10 вес.% хлорида кальция, в объемном отношении от 1 до 3 об.%, до достижения pH технологической жидкости от 4,8 до 5,4. После однократного размешивания оставляли в покое на 2 часа. Затем надосадочную фазу (если таковая имелась), которая была отстоявшейся или слабо мутной, сливали, а фазу осадка проводили на фильтрующий слой. Через 10 часов дегидратированную массу удаляли с фильтра и подвергали химическому анализу на содержание белков и углеводов. Кроме того, проводили дегустацию этих фракций. Кроме того, проводили органолептическое исследование в соответствии с примером 3 волокнистой массы отдельных ситовых фракций после промывки и удаления свободной волной фазы с помощью ситового пресса.The following starting materials were used: 1. soybean meal after extraction with hexane, 2. corn meal, 3. apple pomace, 4. grape seed meal. 300 g of the material was introduced into vessels with a) pure water and the following aqueous solutions: b) histidine-valine-leucine 0.2 mol/l + sodium sulfite 1 wt.%, c) arginine 0.1 mol/l, d) lysine 0.3 mol/l + sodium bisulfite 0.5% by weight e) sodium sulfite 0.5% by weight + sodium carbonate 0.1% by weight, in a weight ratio (solid:aqueous phase) 1:10. The vessels were autoclaved at 125° C. and 1.2 bar for 5, 15 and 30 minutes. After cooling, all slurries were homogenized using a shear mixer (Silverson, L5M, UK; 35 mm/8000 rpm) for 90 seconds. Then wet screening was carried out using an analytical device with a vibrating sieve with a mesh size of 500 μm, 250 μm, 100 μm and 50 μm. On samples of sieve fractions, the residual moisture content was determined, and the dry weights of individual sieve fractions were calculated from it. In addition, samples were taken for microscopic analysis. Samples were analyzed for distinct shell/skin structures and relative abundance relative to other fibrous structures. In addition, a chemical analysis was carried out for the content of soluble carbohydrates and proteins. An aqueous solution containing 10 wt. % citric acid and 10 wt. 5.4. After a single stirring was left alone for 2 hours. Then the supernatant phase (if any), which was settled or slightly turbid, was decanted, and the sediment phase was passed onto the filter bed. After 10 hours, the dehydrated mass was removed from the filter and subjected to chemical analysis for protein and carbohydrate content. In addition, tasting of these fractions was carried out. In addition, an organoleptic examination was carried out in accordance with example 3 of the fibrous mass of the individual sieve fractions after washing and removal of the free wave phase using a sieve press.
Результатыresults
При исключительно термической дезинтеграции в водяной бане после гомогенизации присутствуют преимущественно частицы большого диаметра, для которых продолжительность теплового воздействия имеет малое влияние. В отличие от этого, частицы, полученные в результате дезинтеграции в растворах b)–e), уже после короткой продолжительности нагрева были существенно мельче. Согласно микроскопическому анализу, после исключительно термической дезинтеграции (a)) в любой момент времени и во всех ситовых фракциях присутствуют фрагменты оболочки или кожуры. В отличие от этого, при короткой продолжительности воздействия растворами b)–e) фрагменты оболочки или кожуры присутствуют в небольшой доле только в ситовых фракциях с размером >250 мкм, а при большей продолжительности воздействия их вообще не наблюдается. Тогда как в массе частиц чисто термической дезинтеграции преобладающую долю еще составляли растворимые углеводы и белки, которые изначально присутствовали в сырье, во фракциях частиц после выщелачивания с растворами b)–e) обнаруживалась только незначительное или минимальное количество растворимых соединений. Соответственно, из водного фильтрата после чисто термической деградации нельзя было извлечь практически никаких белков или углеводов с помощью вещества, вызывающего/инициирующего агрегацию. В противоположность этому, с помощью процессов агрегации и дегидрирования из фаз фильтрата выщелачивающих растворов b)–e) можно было извлечь теоретическое расчетное количество белков, которое было определено из количественного анализа сырья, за вычетом количества белков, которые были установлены в частицах. Фракции белков/углеводов, которые были получены после выщелачивания с растворами b)–e), практически не имели запаха и вкуса. В то время как волокна, полученные чисто термическим выщелачиванием, еще были преимущественно твердыми и при дегустации оценивались как волокнистые, фракции волокон, которые были получены путем дезинтеграции с растворами b)–e), были классифицированы от мягких до очень мягких, как нежные и сливочные. При микроскопическом анализе остатков на сите после дезинтеграции и выщелачивание с растворами b)–e) оказалось, что частицы представляют собой крупные волокнистые структуры, которые при дальнейшем анализе представляют собой волокна на основе целлюлозы.With exclusively thermal disintegration in the water bath after homogenization, there are predominantly particles of large diameter, for which the duration of the thermal effect has little effect. In contrast, the particles obtained as a result of disintegration in solutions b)–e) were significantly finer even after a short heating time. According to microscopic analysis, after exclusively thermal disintegration (a)) at any time and in all sieve fractions, fragments of the shell or peel are present. In contrast, with a short duration of exposure to solutions b)–e), fragments of the shell or peel are present in a small proportion only in sieve fractions with a size of >250 μm, and with a longer duration of exposure, they are not observed at all. Whereas in the mass of purely thermal disintegration particles, soluble carbohydrates and proteins, which were originally present in the raw material, still dominated, in the particle fractions after leaching with solutions b)–e), only an insignificant or minimal amount of soluble compounds was found. Accordingly, practically no proteins or carbohydrates could be recovered from the aqueous filtrate after purely thermal degradation by the aggregation inducing/initiating agent. In contrast, using aggregation and dehydrogenation processes, it was possible to extract the theoretical calculated amount of proteins from the leaching solution filtrate phases b) to e), which was determined from the quantitative analysis of the raw materials, minus the amount of proteins that were established in the particles. The protein/carbohydrate fractions that were obtained after leaching with solutions b)–e) were practically odorless and tasteless. While the fibers obtained by purely thermal leaching were still predominantly hard and were judged to be fibrous on tasting, the fractions of fibers that were obtained by disintegration with solutions b)-e) were classified from soft to very soft, tender and creamy. . Microscopic analysis of the residues on the sieve after disintegration and leaching with solutions b) to e) showed that the particles are large fibrous structures, which, upon further analysis, are fibers based on cellulose.
Пример 5Example 5
Исследование выщелачивания и разделяемости богатых лигнином компонентов оболочки и волокон на основе целлюлозы Study of leaching and separability of lignin-rich casing components and cellulose-based fibers
Жмых зерен ятрофы (JPK) и рапсового семени (RPK) подвергали процессу водного выщелачивания. При этом с одним водным раствором проводили разделение белков и углеводов и из твердых веществ с помощью камерного фильтр–пресса удаляли водную фракцию. Остаток имел остаточную влажность 40 вес.% и интенсивный и неприятный характерный для растений запах (поэтому никакой дегустации). Для выщелачивания фильтровального остатка в следующих опытах использовали по 100 г крошащегося остатка, который добавляли в следующие растворы и непрерывно перемешивали в течение 4 часов: 1. лизин 0,3 моль/л, 2. полиаргинин+глутамин 0,2 моль/л, 3. гистидин+RDG 0,2 моль/л, 4. NaOH 0,5N, 5. вода. Затем твердые вещества отделяли с помощью фильтра и дважды промывали водой на фильтре. После этого образцы диспергировали в 2 л водопроводной воды (LW) с помощью сдвигового смесителя в течение 60 сек. Перемешанную суспензию после прохождения через сито для предварительного просеивания с размером ячеек 500 мкм с помощью насоса вводили в гидроциклон (Akavortex, AKW, Германия) при перепаде давления 1 бар. Нижнюю фракцию собирали, смешивали с водопроводной водой в отношении 1:5 и снова подавали в гидроциклон. Верхнюю фракцию с обоих процессов разделения на вибрационном сите с размером ячеек 100 мкм очищали от взвешенных веществ с получением ситового остатка 1 (SR–1). Нижнюю фракцию с помощью вибрационного сита 200 мкм отделяли от свободной водной фазы и самых мелких частиц, с получением ситового остатка 2 (SR–2). Массу богатой лигнином оболочки (SR2), а также образец волокон на основе целлюлозы (SR1) распределяли на мелком сите и сушили нагретым воздухом. Остальную массу волокон на основе целлюлозы для проведения дальнейших исследований хранили в холодильнике после отжима связанной воды. Затем отбирали образцы для микроскопического и химического анализа. Сухой SR2 разделяли посредством валков. Отбирали образцы для обследования в микроскоп, а также для химического анализа состава частиц. Для оценки водосвязывающей способности 100 г образца вводили в химический стакан с узким дном, который в нижней части имел боковой слив. Сверху по каплям на материал кожуры добавляли воду до тех пор, пока вода не начнет выходить из слива. Рассчитывали весовое отношение между количеством сухих веществ и добавленной водой. Проводили такое же опыт, но с использованием не воды, а осветительный керосин, и рассчитывали маслосвязывающую способность. Образец SR1 суспендировали в деионизированной воде в объемном отношении 1:10 в течение 3 минут путем перемешивания и затем с помощью FiberLab FS 300 (Valmet) определяли размеры находящихся там волокон на основе целлюлозы. Полученные фракции исследовали в оптический микроскоп на предмет в отношении отложений органических компонентов (например, белков), а также наличия агломератов и спекания волокнистых компонентов, а также других ингредиентов растительного сырья.Jatropha (JPK) and rapeseed (RPK) seed cake was subjected to a water leaching process. In this case, proteins and carbohydrates were separated with one aqueous solution, and the aqueous fraction was removed from the solids using a chamber filter press. The residue had a residual moisture content of 40% by weight and an intense and unpleasant plant-like odor (therefore no tasting). To leach the filter residue in the following experiments, 100 g of crumbling residue was used, which was added to the following solutions and continuously stirred for 4 hours: 1. lysine 0.3 mol/l, 2. polyarginine + glutamine 0.2 mol/l, 3 histidine + RDG 0.2 mol/l, 4. NaOH 0.5N, 5. water. Then the solids were separated using a filter and washed twice with water on the filter. After that, the samples were dispersed in 2 liters of tap water (LW) using a shear mixer for 60 seconds. The mixed slurry, after passing through a 500 µm pre-screen, was pumped into a hydrocyclone (Akavortex, AKW, Germany) at a pressure drop of 1 bar. The bottom fraction was collected, mixed with tap water in a ratio of 1:5 and fed back into the hydrocyclone. The upper fraction from both separation processes on a vibrating sieve with a mesh size of 100 μm was purified from suspended solids to obtain sieve residue 1 (SR–1). The bottom fraction was separated from the free aqueous phase and the finest particles using a 200 µm vibrating sieve to obtain sieve residue 2 (SR-2). The lignin-rich sheath mass (SR2) as well as the cellulose-based fiber sample (SR1) were spread on a fine sieve and dried with heated air. The remaining mass of cellulose-based fibers was stored in a refrigerator for further studies after squeezing out bound water. Then samples were taken for microscopic and chemical analysis. Dry SR2 was separated by rolls. Samples were taken for examination under a microscope, as well as for chemical analysis of the composition of the particles. To assess the water-binding capacity, 100 g of the sample was introduced into a beaker with a narrow bottom, which had a side drain at the bottom. Water was added dropwise on top of the skin material until water began to come out of the drain. The weight ratio between the amount of solids and added water was calculated. The same experiment was carried out, but using not water, but lighting kerosene, and the oil-binding capacity was calculated. The SR1 sample was suspended in deionized water at a 1:10 volume ratio for 3 minutes by agitation and then the cellulose fibers contained therein were sized using a FiberLab FS 300 (Valmet). The resulting fractions were examined under an optical microscope for deposits of organic components (eg proteins), as well as the presence of agglomerates and sintering of fibrous components, as well as other ingredients of plant materials.
Результатыresults
Фильтровальный остаток, содержащий твердые вещества, которые были получены по окончании процесса водного выщелачивания, можно было после дезинтеграции выщелачивающими растворами 1)–3) легко ресуспендировать в воде и гидратировать, что можно было распознать по быстрому спонтанному разделению богатых лигнином компонентов оболочки от волокон на основе целлюлозы, причем первые быстро осаждались, а волокна на основе целлюлозы имели низкую скорость осаждения. Такое поведение отсутствовало у распределенных волокнистых фракций, которые были обработаны растворами 4) и 5). Посредством гидроциклона у образцов, которые были обработаны растворами 1)–3), при первом разделении достичь четкости разделения между волокнами на основе целлюлозы и компонентами оболочки на основе лигнина около 80% для верхней фракции и около 70% для нижней фракции. Результат разделения после двух разделений отдельных твердых фаз для обеих фракций составлял >95%. У образцов, которые были обработаны растворами 4) и 5), такое разделение было невозможным или неполным (чистота сорта <60%). На микроскопическом уровне отсутствуют отложения органических компонентов на полученных препаратах твердых веществ для образцов, которые были обработаны выщелачивающими растворами 1)–3), тогда как прочие образцы имели значительные отложения органических материалов, иногда в виде больших агрегатов. Для препаратов, обработанных выщелачивающими растворами 1)–3), установлена водосвязывающая способность сухой богатой лигнином оболочки от 250 до 300 вес.% и маслосвязывающая способность от 280 до 320 вес.%. Соответствующая водо– и маслосвязывающая способность фракций, которые были обработаны растворами 4) и 5), составили < 150 вес.% и < 120 вес.%, соответственно. Для сухих волокон на основе целлюлозы, которые были получены с выщелачивающими растворами 1)–3), водосвязывающая способность составляла от 290 до 340 вес.%, а маслосвязывающая способность от 220 до 310 вес.%. Для фракций, полученных из процесса с растворами 4) и 5), соответствующие значения были <100 вес.% или <80 вес.%.The filter cake containing the solids that were obtained at the end of the aqueous leaching process could, after disintegration with leaching solutions 1)–3), be easily resuspended in water and hydrated, which could be recognized by the rapid spontaneous separation of the lignin-rich shell components from the fibers based cellulose, the former being rapidly deposited, while the cellulose-based fibers had a slow settling rate. This behavior was absent in the distributed fibrous fractions that were treated with solutions 4) and 5). By means of a hydrocyclone, for samples that have been treated with solutions 1)–3), in the first separation, achieve a clear separation between cellulose-based fibers and lignin-based casing components of about 80% for the upper fraction and about 70% for the lower fraction. The result of separation after two separations of individual solids for both fractions was >95%. For samples that were treated with solutions 4) and 5), such separation was impossible or incomplete (grade purity <60%). At the microscopic level, there are no deposits of organic components on the obtained preparations of solids for samples that were treated with leaching solutions 1)-3), while other samples had significant deposits of organic materials, sometimes in the form of large aggregates. For preparations treated with leaching solutions 1)–3), the water-binding capacity of the dry lignin-rich shell is from 250 to 300 wt.% and the oil-binding capacity is from 280 to 320 wt.%. The respective water and oil binding capacity of the fractions that were treated with solutions 4) and 5) were < 150 wt.% and < 120 wt.%, respectively. For dry fibers based on cellulose, which were obtained with leaching solutions 1)-3), the water-binding capacity was from 290 to 340 wt.%, and the oil-binding capacity was from 220 to 310 wt.%. For fractions obtained from the process with solutions 4) and 5), the corresponding values were <100 wt.% or <80 wt.%.
Химический анализ фракций оболочки, которые были получены с выщелачивающими растворами 1)–3), дал содержание лигнина от 52 до 73 вес.%.Chemical analysis of the shell fractions that were obtained with leaching solutions 1)–3) gave a lignin content of 52 to 73 wt%.
Оказалось, что объемные размеры волокон на основе целлюлозы, которые после получения в процессе дезинтеграции снова суспендировали, были заметно больше (+158 – +340 об.%) у волокон на основе целлюлозы, которые обрабатывались выщелачивающими растворами 1)–3), чем наблюдалось после обработки растворами 4) и 5).It turned out that the volumetric dimensions of cellulose-based fibers, which, after being obtained in the disintegration process, were resuspended, were noticeably larger (+158 - +340 vol.%) for cellulose-based fibers that were treated with leaching solutions 1)–3) than observed after treatment with solutions 4) and 5).
При химическом анализе оказалось, что содержание присутствующих в волокнах на основе целлюлозы и в богатых лигнином компонентах оболочки белков или растворимых углеводов составляло <1 вес.% после дезинтеграции выщелачивающими растворами 1)–3), тогда как для других препаратов содержание белков и растворимых углеводов составило >10 вес.%. При органолептической оценке было обнаружено отсутствие запаха и вкуса у волокнистых компонентов, обработанных выщелачивающими растворами 1)–3), тогда как остальные препараты имели неприятный вкус и запах.Chemical analysis showed that the content of proteins or soluble carbohydrates present in the cellulose-based fibers and in the lignin-rich shell components was <1 wt. >10 wt%. An organoleptic evaluation revealed the absence of odor and taste in fibrous components treated with leaching solutions 1)–3), while the rest of the preparations had an unpleasant taste and odor.
Пример 6Example 6
Исследование условий выщелачивания растительного сырьяStudy of the conditions of leaching of vegetable raw materials
Исследовались следующие остатки после прессования, которые находились в виде гранул, и измельченные продукты, находившиеся в форме муки, с указанным содержанием ингредиентов: соевый жмых (SPK): белки 38 вес.%, углеводы 26 вес.%, волокна 21 вес.%, масло 11 вес.%, прочее 4 вес.%; жмых рапса (RPK): белки 35 вес.%, углеводы 21 вес.%, волокна 30 вес.%, масло 9 вес.%, прочее 5 вес.%; жмых ятрофы (JPK): белки 32 вес.%, углеводы 22 вес.%, волокна 25 вес.%, масло 13 вес.%, прочее 8 вес.%; овсяная мука (HM): белки 40 вес.%, углеводы 30 вес.%, волокна 18 вес.%, масло 8 вес.%, прочее 4 вес.%; чечевичная мука (LM): белки 33 вес.%, углеводы 33 вес.%, волокна 25 вес.%, масло 6 вес.%, прочее 3 вес.%. Сначала определяли необходимую продолжительность выщелачивания, тем, что 50 г исходных продуктов растворяли в склянках с 1000 мл водных растворов: a) аргинин 0,2 моль/л, b) гистидин и лизин каждый по 0,1 моль/л, c) полиаргинин 0,1 моль/л и глутаминовая кислота 0,1 моль/л, d) NH4 0,2 моль/л, e) KOH 0,2 моль/л, f) мочевина 0,3 моль/л, g) карбонат натрия 0,5 вес.%, h) сульфит натрия 0,2 вес.%, при скорости перемешивания 50 об/мин. При этом путем наблюдения определяли, когда в образующейся суспензии больше не будет наблюдаться видимых твердых агрегатов. Соответствующую суспензию в это время пропускали через вибрационное сито с размером ячеек 100 мкм и фильтровальный остаток исследовали под микроскопом, аналогично примеру 5. Затем проводили тест для определения минимального объема, требующегося для полного пропитывания и выщелачивания исходных продуктов, тем, что в 100 г продукта, начиная с весового отношения 1:1, добавляли увеличивающееся на 50 мл количество выщелачивающих растворов, при медленном перемешивании в течение установленного в предварительном опыте времени, требующегося для полного выщелачивания с соответствующим выщелачивающим раствором. В конце минимальной продолжительности воздействия образцы извлекали и центрифугировали 3 минуты на 3000 об/мин. Устанавливали достаточный объем для достижения полного набухания для массового отношения между сырьем и выщелачивающим раствором (Pref), при котором после центрифугирования образца в качестве надосадочной жидкости присутствовал лишь минимальный слой свободной жидкости. По 10 г смеси, у которой с минимальный требуемый объемом соответствующей смеси было установлено максимально достижимое набухание, добавляли в 90 мл водопроводной воды, распределяли встряхиванием и затем проводили через вибрационное сито с размером ячеек 100 мкм. Элюат пропускали через сито с мелкими отверстиями 10 мкм. Фильтровальный остаток суспендировали в воде и содержащиеся в нем дисперсные структуры после идентично осуществленной фильтрации анализировали в микроскоп (процедура эксперимента согласно примеру 1). Остаток на сите при повторении опыта сушили и определяли количество удержанных частиц. В следующем исследовании 100 г массы смеси Pref перемешивали с 900 мл воды в ламинарной мешалке в течение 5 минут. Затем суспензию проводили через качающееся сито. Остаток на камерном фильтр–прессе освобождали от связанной воды и определяли остаточное влагосодержание. Затем остаток на сите суспендировали в растворе NaOH 0,5 моль/л и перемешивали 1 час. Суспензию снова проводили через качающееся сито и фильтровальный остаток сушили в камерном фильтр–прессе.The following residues after pressing, which were in the form of granules, and ground products, which were in the form of flour, with the indicated content of ingredients were studied: soybean meal (SPK): proteins 38 wt.%, carbohydrates 26 wt.%, fibers 21 wt.%, oil 11 wt.%, other 4 wt.%; rapeseed cake (RPK): proteins 35 wt.%, carbohydrates 21 wt.%, fibers 30 wt.%, oil 9 wt.%, other 5 wt.%; jatropha cake (JPK): proteins 32 wt.%, carbohydrates 22 wt.%, fibers 25 wt.%, oil 13 wt.%, other 8 wt.%; oat flour (HM): proteins 40 wt.%, carbohydrates 30 wt.%, fibers 18 wt.%, oil 8 wt.%, other 4 wt.%; lentil flour (LM): proteins 33 wt.%, carbohydrates 33 wt.%, fibers 25 wt.%, oil 6 wt.%, other 3 wt.%. First, the required duration of leaching was determined by dissolving 50 g of the initial products in flasks with 1000 ml of aqueous solutions: a) arginine 0.2 mol/l, b) histidine and lysine each 0.1 mol/l, c) polyarginine 0 .1 mol/l and glutamic acid 0.1 mol/l, d) NH 4 0.2 mol/l, e) KOH 0.2 mol/l, f) urea 0.3 mol/l, g) sodium carbonate 0.5 wt.%, h) sodium sulfite 0.2 wt.%, at a stirring speed of 50 rpm. In this case, it was determined by observation when no more visible solid aggregates would be observed in the resulting suspension. The appropriate suspension at this time was passed through a vibrating sieve with a mesh size of 100 μm and the filter residue was examined under a microscope, analogously to example 5. Then a test was carried out to determine the minimum volume required for complete impregnation and leaching of the starting products, in that in 100 g of product, starting from a weight ratio of 1:1, an increase of 50 ml of leaching solutions was added, with slow stirring for the time set in the preliminary experiment, required for complete leaching with the appropriate leaching solution. At the end of the minimum exposure time, samples were removed and centrifuged for 3 minutes at 3000 rpm. Sufficient volume was set to achieve complete swelling for the mass ratio between feedstock and leaching solution (P ref ) at which only a minimal layer of free liquid was present as supernatant after centrifugation of the sample. 10 g of the mixture, in which the maximum achievable swelling was established with the minimum required volume of the corresponding mixture, was added to 90 ml of tap water, distributed by shaking and then passed through a vibrating sieve with a mesh size of 100 μm. The eluate was passed through a 10 µm fine mesh sieve. The filter residue was suspended in water and the dispersed structures contained therein were analyzed under a microscope after an identically carried out filtration (experimental procedure according to example 1). The residue on the sieve was dried when the experiment was repeated, and the amount of retained particles was determined. In the next study, 100 g of the mass of the P ref mixture was mixed with 900 ml of water in a laminar mixer for 5 minutes. The suspension was then passed through a shaking sieve. The residue on a chamber filter press was freed from bound water and the residual moisture content was determined. The residue on the sieve was then suspended in a 0.5 mol/l NaOH solution and stirred for 1 hour. The suspension was again passed through a rocking sieve and the filter cake was dried in a chamber filter press.
Результатыresults
Несмотря на значительно больший объем набухания, который имелся при выщелачивании с растворами a)–c), g) и h), по сравнению с растворами d)–f) (+160 – +260 вес.% по сравнению с +80 – +160 вес.%), время, необходимое для его достижения, было значительно короче (8–20 минут по сравнению с 40–300 минутами). В остатке на сите (размер ячеек 100 мкм) после распределения образца выщелоченные смеси в момент максимального набухания в распределительном объеме, которые была получены путем выщелачивания с растворами a)–c), g) и h), не обнаружили при микроскопическом анализе никаких агрегатов твердых веществ, которые были практически не имели приставших органических остатков. Напротив, в ситовом остатке выщелоченных смесей, которые были получены с растворами d)–f), к моменту ZP Qmax. присутствовали многочисленные агрегаты/конгломераты твердых веществ, которые были частично или полностью окружены органической массой. В отличие от ситового остатка образцов, полученных с растворами a)–c), g) и h), в которых присутствуют разуплотненные крупные и вспученные волокна на основе целлюлозы, в этом случае можно было видеть лишь разделенные и слабо вспученные волокна. На микрофильтре (размер ячеек 10 мкм) элюата после ранее проведенной фильтрации не было видно практически никаких дискретных структур после выщелачивания с растворами a)–c), g) и h), тогда как в случае элюатов, которые были получены при выщелачивании с растворами d)–f), имелись многочисленные твердые частицы, которые частично вели к закупорке поверхности фильтра; эти частицы преимущественно представляли собой волокна на основе целлюлозы, которые были в значительной степени покрыты органическими соединениями. Сухой вес остаток на сите после выщелачивания и распределения растворимых и растворенных компонентов у образцов, которые были получены при выщелачивании с растворами d)–f), был значительно выше, чем у образцов, полученных при выщелачивании с растворами a)–c), g) и h) (+130 – +350 вес.%). В результате выщелачивания остатка на сите щелочью в случае материала, который был получен после выщелачивания с растворами a)–c), g) и h), больше практически не выделялось белков, тогда как в остатке на сите выщелоченной смеси после выщелачивания с растворами d)–f) было выделено от 8 до 22 вес.% белков.Despite the significantly greater swelling volume that was present during leaching with solutions a)-c), g) and h), compared with solutions d)-f) (+160 - +260 wt.% compared to +80 - + 160 wt.%), the time required to reach it was significantly shorter (8-20 minutes compared to 40-300 minutes). In the residue on the sieve (mesh size 100 μm) after the distribution of the sample, the leached mixtures at the moment of maximum swelling in the distribution volume, which were obtained by leaching with solutions a)–c), g) and h), did not reveal any solid aggregates during microscopic analysis. substances that were practically free of adhering organic residues. On the contrary, in the sieve residue of the leached mixtures that were obtained with solutions d)–f), by the time ZP Qmax. numerous aggregates/conglomerates of solids were present, which were partially or completely surrounded by organic matter. In contrast to the sieve residue of the samples obtained with solutions a)–c), g) and h), in which decompacted large and expanded cellulose-based fibers are present, in this case only separated and slightly expanded fibers could be seen. On the microfilter (mesh size 10 μm) of the eluate after the previous filtration, practically no discrete structures were visible after leaching with solutions a)–c), g) and h), while in the case of eluates that were obtained by leaching with solutions d )–f), there were numerous solid particles, which partially led to blockage of the filter surface; these particles were predominantly cellulose based fibers which were heavily coated with organic compounds. The dry weight residue on the sieve after leaching and the distribution of soluble and dissolved components of the samples that were obtained by leaching with solutions d)–f), was significantly higher than that of the samples obtained by leaching with solutions a)–c), g) and h) (+130 to +350% by weight). As a result of leaching the sieve residue with alkali, in the case of the material that was obtained after leaching with solutions a)-c), g) and h), practically no more proteins were released, while in the sieve residue of the leached mixture after leaching with solutions d) –f) from 8 to 22 wt.% of proteins were isolated.
Пример 7Example 7
Исследование применения растительных оболочек на основе лигнина для связывания маслаResearch on the use of lignin-based vegetable casings for oil binding
Богатые лигнином фракции оболочки, которые были получены в опыте 5 (ятрофа (JS), рапс (RS)) способами выщелачивания 1) – 3), а также богатые лигнином фракции оболочки ятрофы и рапса, у которых выщелачивание проводили посредством NaOH (NO), сушили на воздухе и разделяли. Определяли среднее значение гранулометрического распределения, а также объемный вес.The lignin-rich husk fractions that were obtained in run 5 (jatropha (JS), rape (RS)) by leaching methods 1) - 3), as well as the lignin-rich hull fractions of jatropha and rapeseed, in which leaching was carried out with NaOH (NO), air dried and separated. The average value of the granulometric distribution was determined, as well as the bulk density.
Стеклянную трубку диаметром 10 мм, имеющую коническое острие на дне, закрытую тканью из полипропилена с открытыми порами, заполняли сухим оболочечным материалом до высоты 20 см. Определяли вес введенной массы оболочки. Для сравнения аналогичным образом в такие же стеклянные трубки коммерческие маслопоглотители (ÖAM1: Clean Sorb, BTW, Германия; ÖAM2: PEA SORB, Zorbit, Германия). Наполненные трубки устанавливали вертикально в держатель, причем острие было погружено в ванну с подсолнечным маслом, а в другом опыте с олеиновой кислотой. Каждые 5 минут регистрировали высоту прохождения фронта масла, которую можно было отчетливо распознать по изменению цвета или по отражению адсорбента. Опыты заканчивали через 2 ч и определяли высоту поднятия масла (Ö–StH 1), а также разность количества масляной бани по отношению к начальному объему (адс. масло 1). Затем все содержимое вертикальной трубки осторожно выдували в химический стакан и взвешивали. После этого добавляли 100 мл этанола. Суспензии перемешивали 30 минут с помощью магнитной мешалки без доступа воздуха и нагревали до 60°C. Затем жидкую фазу выпускали через нутч–фильтр и остаток на сите дважды промывали (этанол/H2O) от массы оболочки или адсорбента, которые затем сушили при 60°C в течение 12 ч. Затем определяли/рассчитывали вес и консистенцию сухих масс (разница веса). Затем опыт повторяли с полученными сухими фракциями и снова определяли высоту подъема масла (Ö–StH 2) и объем адсорбированного масла (адс. масло 2).A glass tube with a diameter of 10 mm, having a conical tip at the bottom, covered with an open-pore polypropylene fabric, was filled with dry shell material to a height of 20 cm. The weight of the injected shell mass was determined. For comparison, commercial oil absorbers (ÖAM1: Clean Sorb, BTW, Germany; ÖAM2: PEA SORB, Zorbit, Germany) are similarly placed into the same glass tubes. The filled tubes were placed vertically in a holder, with the tip immersed in a bath of sunflower oil and, in another experiment, oleic acid. Every 5 minutes, the height of the passage of the oil front was recorded, which could be clearly recognized by the change in color or by the reflection of the adsorbent. The experiments were completed after 2 h, and the height of the oil rise (Ö–StH 1) was determined, as well as the difference in the amount of the oil bath relative to the initial volume (ads. oil 1). Then, the entire contents of the vertical tube were gently blown into the beaker and weighed. After that, 100 ml of ethanol was added. The suspensions were stirred for 30 minutes with a magnetic stirrer without air access and heated to 60°C. Then the liquid phase was let out through a suction filter and the residue on the sieve was washed twice (ethanol/H2O) from the weight of the shell or adsorbent, which were then dried at 60°C for 12 h. weight). Then the experiment was repeated with the obtained dry fractions, and again the height of oil rise (Ö–StH 2) and the volume of adsorbed oil (ads. oil 2) were determined.
Результаты (численные результаты из таблицы 1)Results (numerical results from Table 1)
Растительные оболочки на основе лигнина, полученные с выщелачивающими растворами согласно изобретению, имели, в отличие от компонентов оболочки на основе лигнина, которые были очищены едким щелоком, очень быструю и высокую скорость поглощения масла, которая была также лучше, чем у коммерческих маслопоглотителей. Это относится как к способности поглощения против силы тяжести, так и к полному адсорбированному объему. Очистка адсорбированных масел растворителем была возможной по существу полностью в случае растительных фракций на основе лигнина, которые были получены с выщелачивающими растворами согласно изобретению, тогда как у богатых лигнином компонентов оболочки, полученных не в соответствии с изобретением, полностью удалить адсорбированное масло было невозможно. Также и с коммерческими продуктами экстракция адсорбированного масла была неполной. В новом цикле с ранее очищенными адсорбентами в случае богатых лигнином компонентов оболочки, которые были получены с выщелачивающими растворами согласно изобретению, скорость и количество поглощенного масла были сопоставимы со значениями, полученными в ранее проведенном эксперименте, тогда как для остальных очищенных препаратов маслопоглощающая способность оставалась заметно ниже, чем в первом цикле.Lignin-based vegetable casings prepared with the leaching solutions of the invention had, in contrast to the lignin-based casing components which were caustic cleaned, a very fast and high oil uptake rate which was also better than commercial oil scavengers. This applies both to the absorption capacity against gravity and to the total adsorbed volume. Purification of adsorbed oils by solvent was possible essentially completely in the case of lignin-based plant fractions, which were obtained with leaching solutions according to the invention, while in lignin-rich shell components obtained not in accordance with the invention, it was not possible to completely remove the adsorbed oil. Also with commercial products, the extraction of adsorbed oil was incomplete. In the new cycle with previously purified adsorbents, in the case of lignin-rich shell components, which were obtained with leaching solutions according to the invention, the rate and amount of absorbed oil were comparable to the values obtained in the previous experiment, while for the remaining purified preparations, the oil absorption capacity remained noticeably lower. than in the first cycle.
Таблица 1Table 1
Пример 8Example 8
Исследование применения богатых лигнином растительных оболочек для удаления масла из маслосодержащих аэрозолейInvestigation of the use of lignin-rich vegetable husks for the removal of oil from oil-containing aerosols
Богатые лигнином растительные оболочки ятрофы (JKP) из примера 5, полученные с выщелачивающим раствором a) аргинин 0,2 моль/л (JKPa) и d) NH4 0,2 моль/л (JKPd), распределяли между 2 ситчатыми тарелками размером 10×10см с высотой заполнения 2 см, и сито закрепляли на рамке. Ситовую рамку вводили в воздушный канал, герметично закрытый сбоку. Источник сжатого воздуха обеспечивал постоянный воздушный поток (70°C) через фильтр с объемным расходом 50 м3/ч. В потоке воздуха размещали ультразвуковой распылитель, который с постоянной скоростью испарял эмульсию масла в воде. Давление, образующееся под фильтром, отслеживали с помощью датчика давления. Выше сита осуществлялся выпуск воздуха через маслоотделитель (contec), который обеспечивал задерживание 99,5% масла из воздушной смеси. Для сравнения в другом опыте в воздушном канале устанавливали обычный воздушный фильтр (LF), стальной сетчатый фильтр (SGF), угольный фильтр (AKF) и мембранный фильтр (MF). Опыты заканчивались через 30 минут, при этом было испарено 20 мл масла. После этого мембранный фильтр извлекали и определяли разницу веса от исходного значения. Богатые лигнином компоненты оболочки отбирали из корпуса фильтра, в суспендировали в химическом стакане в ацетоне и экстрагировали связанное масло. Разделенный фазы ацетона испаряли и остаток взвешивали. Степень удаления масла рассчитывали из разницы веса маслопоглотителя и распыленного масла.Lignin-rich jatropha plant hulls (JKP) from Example 5 prepared with leach solution a) Arginine 0.2 mol/l (JKPa) and d) NH 4 0.2 mol/l (JKPd) were distributed between 2 sieve plates size 10 ×10 cm with a filling height of 2 cm, and the sieve was fixed on the frame. The sieve frame was introduced into the air channel, hermetically sealed from the side. The compressed air source provided a constant air flow (70°C) through the filter with a volume flow of 50 m 3 /h. An ultrasonic atomizer was placed in the air flow, which evaporated the oil-in-water emulsion at a constant rate. The pressure formed under the filter was monitored using a pressure transducer. Above the sieve, air was released through an oil separator (contec), which ensured the retention of 99.5% of the oil from the air mixture. For comparison, in another experiment, a conventional air filter (LF), a steel mesh filter (SGF), a carbon filter (AKF) and a membrane filter (MF) were installed in the air duct. The experiments ended after 30 minutes, and 20 ml of oil was evaporated. After that, the membrane filter was removed and the difference in weight from the initial value was determined. The lignin-rich shell components were taken from the filter housing, suspended in a beaker in acetone, and the associated oil was extracted. The separated phases of acetone were evaporated and the residue was weighed. The degree of oil removal was calculated from the weight difference between the oil scavenger and the sprayed oil.
Результатыresults
При применении мембраны и угольного фильтра происходило повышение давления в подводящем воздушном канале (максимальный перепад давлений 35 или 52 мбар) из–за повышения сопротивлении я воздушного потока. При применении JKPd) вначале было более высокое давление, чем в опытах с богатыми лигнином компонентами оболочки, которые были получены с выщелачивающими растворами согласно изобретению (JKPa). В этом случае в ходе эксперимента также не происходило повышения давления в подающем канале, тогда как в случае препарата JKPd) давление немного повышалось. Степень маслоотделения при обычных воздушных фильтрах составляла от 48 до 62 вес.%. Для компонентов оболочки на основе лигнина, полученных не в соответствии с изобретением, степень маслоотделения составляла 55 вес.%, а для компонентов оболочки на основе лигнина, которые были получены с выщелачивающими растворами согласно изобретению, имели степень отделения масла 98 вес.%. Из этой фракция можно было выделить 18,4 г масла путем экстракции, тогда как из препарата JKPd) удалось извлечь всего 5,2 г.When using a membrane and a carbon filter, there was an increase in pressure in the inlet air channel (maximum pressure drop 35 or 52 mbar) due to an increase in the resistance of the air flow. With JKPd) the initial pressure was higher than in the experiments with lignin-rich shell components, which were obtained with the leaching solutions according to the invention (JKPa). In this case, during the experiment, there was also no increase in pressure in the supply channel, while in the case of the JKPd) preparation, the pressure increased slightly. The degree of oil separation with conventional air filters ranged from 48 to 62 wt.%. For the lignin-based casing components not prepared according to the invention, the oil separation was 55% by weight, and for the lignin-based casing components, which were prepared with the leaching solutions according to the invention, the oil separation was 98% by weight. From this fraction, 18.4 g of oil could be isolated by extraction, while only 5.2 g could be recovered from JKPd) preparation.
Пример 9Example 9
Исследование способности к абразивной очистке оболочки на на основе лигнинаInvestigation of the ability to abrasive cleaning of the shell based on lignin
Фракция оболочки, которая в примере 5 была извлечена из выварки рапсового жома выщелачивающими растворами 1) и 2), обрабатывали на следующей стадии дезинтеграции/выщелачивания следующими растворами: 1. аргинин 0,3 моль/л, 2) аргинин 0,3 моль/л+мочевина 10 вес.%, 3) аргинин 0,1 моль/л+NaSO3 1 вес.%, 4) NaOH 0,5 N, 5) вода. Соединения полностью растворяли в деионизированной воде. По 10 г фракции оболочки суспендировали в 200 мл раствора и перемешивали 20 минут. После этого суспензии обрабатывали в автоклаве при 120°C и давлении 2 бара в течение 11 минут. Затем обильно промывали водой через сито. После отжима проводили сушку и разделение. Отбирали образцы для анализа. Суспендировали фракции оболочки в неионном ПАВе. 2 мл раствора ПАВа с оболочкой помещали на глянцевую пластмассу, на которой находились различные крустифицированные материалы, такие как яичный белок, соусы или тесто для макарон. Деревянный пестик весом 500 г 30 раз передвигали с помощью автоматического толкающего устройства коаксиально поверхности синтетической пленки над отложениями. Затем поверхности споласкивали. После сушки оценивали остаточный уровень загрязнения, а также наличие царапин или бороздок.The shell fraction, which in example 5 was extracted from the rapeseed pulp digestion with leaching solutions 1) and 2), was treated in the next disintegration/leaching stage with the following solutions: 1. arginine 0.3 mol/l, 2) arginine 0.3 mol/l + urea 10 wt.%, 3) arginine 0.1 mol/l + NaSO 3 1 wt.%, 4) NaOH 0.5 N, 5) water. Compounds were completely dissolved in deionized water. 10 g of the shell fraction were suspended in 200 ml of the solution and stirred for 20 minutes. The suspensions were then autoclaved at 120° C. and 2 bar pressure for 11 minutes. Then it was washed abundantly with water through a sieve. After pressing, drying and separation were carried out. Samples were taken for analysis. The shell fractions were suspended in a non-ionic surfactant. 2 ml of the coated surfactant solution was placed on a glossy plastic containing various crusty materials such as egg white, sauces or pasta dough. A wooden pestle weighing 500 g was moved 30 times with an automatic pushing device coaxially to the surface of the synthetic film over the deposits. The surfaces were then rinsed. After drying, the residual level of contamination was assessed, as well as the presence of scratches or grooves.
Результатыresults
Микроскопический анализ показал, что компоненты оболочки на основе лигнина, полученные способами 1–3, находятся в полностью разделенной форме и имеют заметно меньшие поверхностные размеры, чем компоненты оболочки на основе лигнина, полученные способами 4 и 5. Компоненты оболочки, которые были получены способами 1–3, были преимущественно округлыми и имели гладкие внешние контуры. Фракции оболочки, полученные способами 4 и 5, имели преимущественно остроугольные и зазубренные внешние контуры.Microscopic analysis showed that the lignin-based shell components obtained by methods 1-3 are in a completely separated form and have noticeably smaller surface dimensions than the lignin-based shell components obtained by methods 4 and 5. The shell components that were obtained by methods 1 –3 were predominantly round and had smooth outer contours. Shell fractions obtained by methods 4 and 5 had predominantly acute-angled and jagged outer contours.
На поверхностях, которые были обработаны богатыми лигнином фракциями оболочки, полученными способами 1–3, достигалось полное удаление грязи с поверхности, тогда как для фракций оболочки, которые были получены способами 4 и 5, еще имелись остатки отложений. Поверхности, которые были обработаны богатой лигнином оболочкой, полученной способом 1–3, не имели следов царапин. Поверхности, обработанные фракциями оболочки, полученными способами 4 и 5, имели следы царапин от средних до значительных.Surfaces that were treated with lignin-rich shell fractions obtained by methods 1-3 achieved complete removal of dirt from the surface, while for the shell fractions that were obtained by methods 4 and 5, there were still residues of deposits. Surfaces that were treated with the lignin-rich shell obtained by method 1-3 showed no scratch marks. The surfaces treated with the shell fractions obtained by methods 4 and 5 had moderate to severe scratch marks.
Пример 10Example 10
Исследования способа выщелачивания для извлечения волокон на основе целлюлозыResearch on the leaching method for the extraction of cellulose-based fibers
На 1 кг A) рапсового жома, B) кукурузной крупы , C) цельных соевых бобов, D) свекловичной стружки после экстракции мелассы осуществляли следующие экспериментальные процедуры: водное выщелачивание путем погружения материалов A) и B) в ванну при условиях выщелачивания: температура a) 25°C и b) 60°C, свыше 60 минут при непрерывном перемешивании, c) далее, путем термической дезинтеграции в автоклаве при 125°C материалов C) и D), введенных в выщелачивающие растворы, в течение 15 минут. В качестве выщелачивающих растворов использовали: 1. воду, 2. раствор 0,1н едкого натра, 3. 30%–ый раствор серной кислоты, 4. водный раствор аргинина 0,3 моль/л, 5. водный раствор лизина 0,3 моль/л и глутамина 0,2 моль/л, 6. раствор 1,5вес. бисульфита натрия, 7. раствор 0,5 вес.% гидрокарбоната натрия. Затем из каждой полученной смеси удаляли свободную жидкость путем центрифугирования, чтобы получить массы фиксированной формы. Для разделения растворенных компонентов массы растворяли в 10 л воды и тонко диспергировали в смесителе в течение 10 минут. Затем отделяли водную фазу посредством вибрационного сита с размером ячеек 200 мкм. Из полученных фракций отбирали образцы для анализа. Не содержащую капель массу взвешивали и затем сушили в сушильном шкафу. Из разницы веса между влажной и сухой массой рассчитывали водосвязывающую способность. Влажные образцы анализировали в микроскоп в отношении структуры волокон, а также степени покрытия/склеивания с другими органическими компонентами. Полученный сухой материал исследовали на содержание растворимых углеводов и белков. Число волокон (штуки) на грамм влажной массы, максимальное объемное расширение, а также коэффициент формы анализировали на анализаторе волокон FiberLab FS300, Valmet.For 1 kg of A) rapeseed pulp, B) corn grits, C) whole soybeans, D) sugar beet chips after molasses extraction, the following experimental procedures were carried out: aqueous leaching by immersing materials A) and B) in a bath under leaching conditions: temperature a) 25°C and b) 60°C, over 60 minutes with continuous stirring, c) further, by thermal disintegration in an autoclave at 125°C of materials C) and D) introduced into the leaching solutions for 15 minutes. The following were used as leaching solutions: 1. water, 2. 0.1 N sodium hydroxide solution, 3. 30% sulfuric acid solution, 4. 0.3 mol/l arginine aqueous solution, 5. 0.3 mol lysine aqueous solution /l and glutamine 0.2 mol/l, 6. solution 1.5 wt. sodium bisulfite, 7. 0.5 wt% sodium hydrogen carbonate solution. Free liquid was then removed from each resulting mixture by centrifugation to obtain fixed-shaped masses. To separate the dissolved components of the mass was dissolved in 10 l of water and finely dispersed in the mixer for 10 minutes. Then the aqueous phase was separated by means of a vibrating sieve with a mesh size of 200 μm. Samples were taken from the obtained fractions for analysis. The droplet-free mass was weighed and then dried in an oven. The water-binding capacity was calculated from the weight difference between the wet and dry masses. Wet samples were analyzed under a microscope in relation to the structure of the fibers, as well as the degree of coverage/bonding with other organic components. The obtained dry material was examined for the content of soluble carbohydrates and proteins. The number of fibers (pieces) per gram of wet weight, maximum volumetric expansion, and shape factor were analyzed on a FiberLab FS300 fiber analyzer, Valmet.
Результатыresults
Выщелачивания сырья водой достичь не удалось. С щелочным раствором было возможно частичное выщелачивание сырья A) и B) при комнатной температуре, но не с выщелачивающим раствором 3. Значительного выщелачивания удалось достичь с выщелачивающим раствором 2 при повышенной температуре (A)b) и B)b)), а также термической дезинтеграции (C) и D)). Выщелачивание раствором серой кислоты в условиях эксперимента было невозможным. С выщелачивающими растворами 4–7 во всех условиях экспериментов удалось достичь полного выщелачивания. На микроскопическом уровне оказалось, что в способе, при котором не достигалось макроскопически полное выщелачивание, присутствуют твердые частицы и/или волокна, которые были частично окружены другими органическими соединениями или компонентами, а также наличие спекания с другими волокнами или органическими соединениями. При химическом анализе было установлено макроскопически неполное выщелачивание растворимых углеводов и белков в остатке на сите. В опытах по выщелачиванию, которые проводились с выщелачивающими растворами 4–7, при всех проведениях эксперимента происходило макроскопически полное отделение компонентов, которые не являются волокнами на основе целлюлозы (кроме того, растворы фильтрата проходили через сито с размером ячеек 20 мкм без образования остатка). Объем не содержащей капель массы, которая была получена способом выщелачивания с выщелачивающими растворами 4–7, был заметно больше, чем объем выщелоченной массы после осуществления способа выщелачивания водой или едким щелоком. Соответственно, водосвязывающая способность при этом способе была существенно ниже (80–190 вес.%), чем для разуплотненных волокон на основе целлюлозы, которые были получены с выщелачивающими растворами 4–7 (680–850 вес.%). Соответственно, химический анализ показал, что в полученной массе волокон на основе целлюлозы после применения выщелачивающих растворов 4–7 остаточное содержание растворимых углеводов составляет <1 вес.%, а белков <0,5 вес.%. У других продуктов выщелачивания содержание растворимых углеводов и белков составляло от 15 до 37 вес.%. Высушенные агрегаты продуктов с остаточным содержанием растворимых углеводов и белков >1 вес.% были очень твердыми и не могли быть полностью гидратированы. В отличие от этого, агрегаты, которые получали выщелачиванием после сушки посредством выщелачивающих растворов 4–7, были полностью гидратированы в течение 5 минут. Этого можно достичь путем размола порошка, который быстро набухает в воде и дает мягкую волокнистую массу при новом вводе. Анализ размеров и числа волокон на основе целлюлозы, который проводили после процесса выщелачивания с выщелачивающими растворами 4–7, показал широкое и однородное распределение в диапазоне от 20 мкм до 600 мкм при числе волокон 550–237 штук/г, а также коэффициент формы от 2,5:1 до 22:1. Вес единицы длины составлял от 0,8 до 2,5 мг/100м.Leaching of raw materials with water was not achieved. With an alkaline solution, partial leaching of raw materials A) and B) was possible at room temperature, but not with leaching solution 3. Significant leaching was achieved with leaching solution 2 at elevated temperature (A)b) and B)b)), as well as thermal disintegration (C) and D)). Leaching with a solution of sulfuric acid under the experimental conditions was impossible. With leaching solutions 4–7, complete leaching was achieved under all experimental conditions. At the microscopic level, it appeared that in the process, which did not achieve macroscopically complete leaching, there were solid particles and/or fibers that were partially surrounded by other organic compounds or components, as well as the presence of sintering with other fibers or organic compounds. Chemical analysis showed macroscopically incomplete leaching of soluble carbohydrates and proteins in the sieve residue. In the leaching experiments, which were carried out with leaching solutions 4–7, macroscopically complete separation of components that are not cellulose-based fibers occurred in all experiments (in addition, the filtrate solutions passed through a sieve with a mesh size of 20 μm without forming a residue). The volume of the droplet-free mass obtained by the leaching method with leaching solutions 4-7 was noticeably larger than the volume of the leached mass after the water or caustic leaching method was carried out. Accordingly, the water-binding capacity with this method was significantly lower (80-190 wt.%) than for decompressed cellulose-based fibers, which were obtained with leaching solutions 4-7 (680-850 wt.%). Accordingly, chemical analysis showed that in the resulting mass of fibers based on cellulose after the application of leaching solutions 4-7, the residual content of soluble carbohydrates is <1 wt.%, and proteins <0.5 wt.%. Other leach products had a content of soluble carbohydrates and proteins ranging from 15 to 37% by weight. Dried product aggregates with a residual content of soluble carbohydrates and proteins >1 wt.% were very hard and could not be fully hydrated. In contrast, the aggregates, which were obtained by leaching after drying with leaching solutions 4-7, were completely hydrated within 5 minutes. This can be achieved by grinding the powder, which swells rapidly in water and yields a soft pulp when re-introduced. Analysis of the size and number of fibers based on cellulose, which was carried out after the leaching process with leaching solutions 4-7, showed a wide and uniform distribution in the range from 20 µm to 600 µm with a number of fibers of 550-237 pieces/g, as well as a form factor from 2 .5:1 to 22:1. The weight per unit length ranged from 0.8 to 2.5 mg/100m.
Пример 11Example 11
Исследование способа получения волокон на основе целлюлозы путем механического выщелачиванияInvestigation of a method for obtaining fibers based on cellulose by mechanical leaching
Для опытов использовали по 1 кг следующих исходных материалов: A) соевый шрот, B) овсяные хлопья, C) мука виноградных косточек.For experiments, 1 kg of the following starting materials were used: A) soybean meal, B) oatmeal, C) grape seed meal.
Проводились следующие технологические стадии:The following technological stages were carried out:
V1) размол исходных продуктов до среднего размера зерна 100 мкм. После этого воздушная сепарация посредством тонкодисперсной веялки (Netsch CFS 5);V1) grinding of the initial products to an average grain size of 100 µm. After that, air separation by means of a fine winnower (Netsch CFS 5);
V2) размол исходных продуктов до среднего размера зерна 100 мкм. После этого добавление водного раствора, в котором растворены следующие соединения: a) аргинин 0,2 моль/л, b) гистидин и лизин каждый по 0,1 моль/л, c) полиаргинин 0,1 моль/л и глутаминовая кислота 0,1 моль/л, d) NH4 0,2 моль/л, e) KOH 0,2 моль/л, f) мочевина 0,3 моль/л, в весовом отношении 1:1, чтобы сырье полностью было погружено в водный раствор на 4 часа. Затем промывка всей реакционной смеси вводов в весовом отношении 1:10 с использованием стержневой мешалки. Суспензию проводили через сито с размером ячеек 200 мкм. Остаток на сите дважды промывали водной фазой равного объема и затем остаток на сите раскатывали на пористой полипропиленовой пленке на толщину слоя 1 мм и сушили. Затем проводили размалывание сухой массы.V2) grinding of the initial products to an average grain size of 100 µm. After that, the addition of an aqueous solution in which the following compounds are dissolved: a) arginine 0.2 mol/l, b) histidine and lysine each 0.1 mol/l, c) polyarginine 0.1 mol/l and glutamic acid 0, 1 mol/l, d) NH 4 0.2 mol/l, e) KOH 0.2 mol/l, f) urea 0.3 mol/l, in a weight ratio of 1:1, so that the raw material is completely immersed in water solution for 4 hours. Then washing the entire reaction mixture of the inputs in a weight ratio of 1:10 using a rod stirrer. The suspension was passed through a sieve with a mesh size of 200 μm. The sieve cake was washed twice with an equal volume of aqueous phase, and then the sieve cake was rolled out on a porous polypropylene film to a layer thickness of 1 mm and dried. Then the dry mass was ground.
V3) Сырье без дальнейшего измельчения вводили в следующие водные растворы: a) аргинин 0,3 моль/л, b) полилизин 0,2 моль/л, c) полиглутамат 0,2 моль/л и гистидин 0,4 моль/л, d) триэтиламин 0,2 моль/л, e) NaOH, 0,2 моль/л, f) –карбонат натрия 0,3 вес.%. Объм добавленного водного раствора выбирали так, чтобы осуществлялась полная пропитка сырья. Смеси оставляли в покое на 24 часа. Затем смеси вмешивали в воду в объемном отношении 1:10 и перемешивали стержневой мешалкой. После этого суспензию проводили через сито с размером ячеек 200 мкм. Остаток на сите дважды промывали равным объемом водной фазы и затем остаток на сите раскатывали слоем толщиной 1 мм на пористой полипропиленовой пленке и сушили. Затем сухую массу размалывали.V3) Raw materials without further grinding were introduced into the following aqueous solutions: a) arginine 0.3 mol/l, b) polylysine 0.2 mol/l, c) polyglutamate 0.2 mol/l and histidine 0.4 mol/l, d) triethylamine 0.2 mol/l, e) NaOH, 0.2 mol/l, f) sodium carbonate 0.3 wt%. The volume of the added aqueous solution was chosen so that complete impregnation of the raw material was carried out. The mixtures were left alone for 24 hours. The mixtures were then mixed into water in a 1:10 volume ratio and stirred with a rod stirrer. After that, the suspension was passed through a sieve with a mesh size of 200 μm. The sieve cake was washed twice with an equal volume of the aqueous phase, and then the sieve cake was rolled out to a thickness of 1 mm on a porous polypropylene film and dried. Then the dry mass was ground.
Проводили химический анализ каждой полученной сухой массы на содержание растворимых углеводов и белков (аналогично примеру 5). По 50 г полученной порошкообразной волокнистой массы растворяли в 500 мл воды при температуре 30°C при непрерывном перемешивании в течение 1 часа. 100 мл отобранного раствора помещали в мерный цилиндр с узким дном и определяли время осаждения, за которое видимые волокна опустятся ниже 50–миллиметровой отметки.Conducted a chemical analysis of each resulting dry mass for the content of soluble carbohydrates and proteins (similar to example 5). 50 g of the obtained powdery fibrous mass was dissolved in 500 ml of water at a temperature of 30°C with continuous stirring for 1 hour. 100 ml of the sampled solution was placed in a measuring cylinder with a narrow bottom, and the settling time was determined, during which the visible fibers would fall below the 50 mm mark.
Кроме того, отбирали образцы для анализа размера волокон (анализ в соответствии с примером 6). Остальную суспензию сгущали, чтобы достичь остаточной влажности 40–50 вес.%. Полученные пастообразные массы были дегустированы 4 квалифицированными дегустаторами. При этом оценивались следующие свойства: собственный вкус, зернистость, вкусовое ощущение, ощущения при глотании.In addition, samples were taken for analysis of the size of the fibers (analysis in accordance with example 6). The rest of the suspension was thickened to reach a residual moisture content of 40–50 wt%. The obtained pasty masses were tasted by 4 qualified tasters. At the same time, the following properties were evaluated: own taste, granularity, taste sensation, sensations when swallowing.
Результатыresults
Фракции волокон с опыта на выщелачивание V1 еще содержали повышенные количества растворимых углеводов (24–36 вес.%) и белков (18–29 вес.%). Волокнистая масса с опытов на выщелачивание V2 и V3, которая была получена в условиях выщелачивания a) – c), имела остаточное содержание растворимых углеводов и белков <0,5 вес.%. При использовании для выщелачивания других соединений (d)–f)) в полученных волокнистых массах содержалось 12–22 вес.% растворимых углеводов и 14–25 вес.% белков. Фракции волокон, которые были получены после опыта на выщелачивание V1, было уплотненным и лишь частично могло быть гидратировано в воде, после наливания в мерный цилиндр происходило очень быстро осаждение. Порошкообразные фракции волокон, которые были получены после опыта на выщелачивание V2 в условиях выщелачивания d)–f), были частично гидратированы, тогда как порошкообразные волокна с опыта выщелачивания V3, которые подвергались условиям выщелачивания d)–f), были практически негидратированными. Определенное время седиментации составляло в опыте V2 15–25 минут, а в опыте V3 4–10 минут для продуктов выщелачивания, которые были получены в этих условиях выщелачивания. В отличие от этого, была зарегистрирована полная гидратация порошкообразного материала с опытов по выщелачиванию V2 и V3, которые проводились в условиях выщелачивания a)–c). Растворенные волокна на основе целлюлозы этих выщелачиванных фракций демонстрировали очень низкую скорость седиментации в мерном цилиндре, так что опускание растворенных волокон на основе целлюлозы ниже 50–миллиметровой отметки имело место только после 12–27 часов. Длина волокон составляла в среднем от 150 до 300 мкм, а ширина от 11 до 19 мкм. Вес волокон на единицу длины составлял от 1,2 до 5,1 мг/100м.The fiber fractions from the V1 leaching experiment still contained increased amounts of soluble carbohydrates (24–36 wt.%) and proteins (18–29 wt.%). The pulp from leaching tests V2 and V3, which was obtained under leaching conditions a) to c), had a residual content of soluble carbohydrates and proteins <0.5 wt%. When other compounds (d)–f)) were used for leaching, the obtained fibrous masses contained 12–22 wt.% soluble carbohydrates and 14–25 wt.% proteins. The fiber fractions that were obtained after the V1 leaching experiment were compacted and could only partially be hydrated in water; after pouring into a graduated cylinder, sedimentation occurred very quickly. The powdered fiber fractions that were obtained from the V2 leach run under leaching conditions d)-f) were partially hydrated, while the powdered fibers from the V3 leach run that were subjected to leach conditions d)-f) were substantially unhydrated. The determined sedimentation time was 15–25 minutes in run V2 and 4–10 minutes in run V3 for the leach products that were obtained under these leaching conditions. In contrast, complete hydration of the powdered material was recorded from leaching tests V2 and V3, which were run under leaching conditions a)-c). The dissolved cellulose-based fibers of these leached fractions showed a very low sedimentation rate in the measuring cylinder, so that the dip of the dissolved cellulose-based fibers below the 50 mm mark took place only after 12-27 hours. The length of the fibers averaged from 150 to 300 µm, and the width from 11 to 19 µm. The fiber weight per unit length ranged from 1.2 to 5.1 mg/100m.
Дегустация влажного волокнистого материала из опыта выщелачивания V1 показала наличие большого количества пахучих и вкусовых веществ, соответствующих пахучим и вкусовым веществам в исходном материале. Фракция волокон с опытов на выщелачивание V2 и V3, которые осуществлялись в условиях выщелачивания d)–f), также показали, хотя и в меньшей интенсивности, наличие запаха и вкуса исходного сырья. Однако они были непригодными в пищу из–за интенсивного запаха или вкуса соединений, используемых для выщелачивания. В противоположность этому, фракции волокон с опытов по выщелачиванию V2 и V3, которые были получены в условиях выщелачивания a)–c), не содержали пахучих или вкусовых веществ, так что их запах и вкус был оценен как нейтральный. Кроме того, волокна на основе целлюлозы, которые были получены в опытах V2 и V3 с выщелачивающими растворами a)–c), не имели зернистости, вызывали приятные вкусовые ощущения, а также были приятными при глотании.Tasting of the wet fibrous material from the V1 leaching test showed the presence of a large amount of odors and flavors, corresponding to the odors and flavors in the starting material. The fraction of fibers from leaching tests V2 and V3, which were carried out under leaching conditions d)-f), also showed, albeit to a lesser extent, the presence of the smell and taste of the feedstock. However, they were not edible due to the intense odor or taste of the compounds used in the leaching. In contrast, the fiber fractions from leaching tests V2 and V3, which were obtained under leaching conditions a) to c), contained no odor or flavor, so that their odor and taste were rated as neutral. In addition, the cellulose-based fibers that were obtained in tests V2 and V3 with leach solutions a) to c) had no graininess, had a pleasant taste sensation, and were also pleasant to swallow.
Пример 12Example 12
Исследование получения волокон на основе целлюлозы из органического сырьяStudy of obtaining fibers based on cellulose from organic raw materials
Возможность получения волокон на основе целлюлозы с остаточным содержанием белков и/или углеводов <1 вес.% и не выделяющих в водную среду пахучих, вкусовых или красящих веществ, исследовалась на различных предварительно обработанных исходных материалах.The possibility of obtaining fibers based on cellulose with a residual content of proteins and/or carbohydrates <1 wt.% and not releasing odorous, flavoring or coloring substances into the aquatic environment was investigated on various pre-treated starting materials.
Серия опытов I. Использовали органическую массу, которая была обогащена волокнами на основе целлюлозы после экстракции растворимых белков, исходным материалом для которой были ядра сои и фасолевые бобы с оболочкой. Для подготовки ядра, соответственно бобы с оболочкой механически измельчали и 4 или 8 часов выдерживали в растворе полиаргинина и гистидина, соответственно в растворе лизина и полиглутамата. Органическую массу с содержанием твердых веществ 40 вес.% (TG), суспендировали в воде в объемном отношении 1:10 или 1:5, затем проводили интенсивное перемешивание с последующей фильтрацией через сито с размером ячеек 100 мкм. Остаток на сите состоял преимущественно из волокон на основе целлюлозы, но присутствовали также большие количества оболочечного материала, а также комплексные органические твердые вещества (крахмальные зерна). Волокнистую массу растворяли в воде в объемном отношении 1:10 с помощью насоса пропускали через гидроциклон (Akavortex, AKW, Германия). Супернатант улавливали и фильтровали (размер ячеек 50 мкм) посредством дугового сита. Остаток на сите анализировали. Series of experiments I. An organic pulp was used that was enriched with cellulose-based fibers after extraction of soluble proteins, starting from soy kernels and shelled beans. To prepare the core, respectively, the beans with the shell were mechanically crushed and kept for 4 or 8 hours in a solution of polyarginine and histidine, respectively, in a solution of lysine and polyglutamate. An organic mass with a solids content of 40 wt.% (TG), suspended in water in a volume ratio of 1:10 or 1:5, then intensive mixing was carried out, followed by filtration through a sieve with a mesh size of 100 μm. The sieve residue consisted predominantly of cellulose-based fibers, but large amounts of casing material were also present, as well as complex organic solids (starch grains). The fibrous mass was dissolved in water in a volume ratio of 1:10 using a pump and passed through a hydrocyclone (Akavortex, AKW, Germany). The supernatant was collected and filtered (mesh size 50 μm) with an arc sieve. The residue on the sieve was analyzed.
Серия опытов II. Для процесса выщелачивания использовали термически дезинтегрированный растительный материал, в котором волокна на основе целлюлозы еще объединены в большие агрегаты. Исходными материалами в данном случае были айва, морковь, а также сельдерей, которые подвергались термообработке в водяной бане при температурах от 90°C до 98°C в течение 1–3 часов и измельчались стержневым смесителем до однородной массы. Согласно анализу, сохранялись агрегаты > 2000 мкм в количестве >15 вес.%. Кроме того, наличествовал свойственный виду запах и вкус. Массы обезвоживали с помощью камерного фильтр–пресса до остаточной влажности 50–80 вес.%. Полученные массы в весовом отношении 1:5 суспендировали в водном растворе, содержащем a) аргинин 0,3 моль/л, b) полилизин, мочевина 10%, c) аргинин 0,1 моль/л+NaSO3 10% и суспензию обрабатывали в автоклаве в течение 8 и 16 минут при температуре 120°C. Выщелачиванный продукт фильтровали и дважды обильно промывали водой. Из конечного ситового остатка отбирали образец для анализа. Series of experiments II. For the leaching process, thermally disintegrated plant material was used, in which the cellulose-based fibers are still combined into large aggregates. The starting materials in this case were quince, carrots, and celery, which were subjected to heat treatment in a water bath at temperatures from 90°C to 98°C for 1–3 hours and ground with a rod mixer to a homogeneous mass. According to the analysis, >2000 µm aggregates were retained in the amount of >15 wt%. In addition, there was a smell and taste peculiar to the species. The masses were dehydrated using a chamber filter press to a residual moisture content of 50–80 wt %. The obtained masses were suspended in a weight ratio of 1:5 in an aqueous solution containing a) arginine 0.3 mol/l, b) polylysine, urea 10%, c) arginine 0.1 mol/l+NaSO3 10% and the suspension was autoclaved for 8 and 16 minutes at 120°C. The leached product was filtered and washed twice with plenty of water. A sample was taken from the final sieve residue for analysis.
Серия опытов III. Растворяли механически дезинтегрированный растительный материал с высоким содержанием красящих веществ. Для этого использовали пюре красной свеклы, фракцию волокон от выщелачивания подсолнечного жмыха раствором аргинина, а также фракцию волокон с водного выщелачивания кукурузной крупы. Исходные массы сначала обезвоживали до остаточной влажности 40–70%. Затем проводили суспендирование массы в водном растворе, содержащем a) полиаргинин, мочевину 5%; b) лизин 0,3 моль/л, SDS 2%, гистидин 0,3 моль/л; c) аргинин 0,1 моль/л, DMSO 2%, в весовом отношении от 1:5 до 1:10 с помощью стержневой мешалки. В одной серии опытов (T60) суспензии перемешивали 24 часа при 60°C, а в другой серии опытов (T120) обрабатывали в автоклаве в течение 8 минут при 120°C. Полученные суспензии фильтровали и дважды обильно промывали водой. Из конечного ситового остатка отбирали образец для анализа. Series of experiments III. Dissolved mechanically disintegrated plant material with a high content of dyes. To do this, we used red beet puree, a fraction of fibers from the leaching of sunflower cake with an arginine solution, as well as a fraction of fibers from the water leaching of corn grits. The initial masses were first dehydrated to a residual moisture content of 40–70%. Then the mass was suspended in an aqueous solution containing a) polyarginine, urea 5%; b) lysine 0.3 mol/l, SDS 2%, histidine 0.3 mol/l; c) arginine 0.1 mol/l, DMSO 2%, in a weight ratio of 1:5 to 1:10 using a stir bar. In one series of experiments (T60) suspensions were stirred for 24 hours at 60°C, and in another series of experiments (T120) were autoclaved for 8 minutes at 120°C. The resulting suspensions were filtered and washed twice with plenty of water. A sample was taken from the final sieve residue for analysis.
Проведенный анализ включал определение распределения по размерам волокон на основе целлюлозы, содержания белков и растворимых углеводов (в соответствии с примером 7), исследование возможности удаления красящих веществ (исследование путем введения исследуемой фракции в воду и водные растворы ПАВов на 48 часов с последующей фильтрацией и спектроскопическим анализом фильтрата), а также органолептическую оценку 4 экспертами в соответствии с критериями из примера 3.The analysis performed included the determination of the size distribution of fibers based on cellulose, the content of proteins and soluble carbohydrates (in accordance with example 7), the study of the possibility of removing coloring substances (a study by introducing the investigated fraction into water and aqueous solutions of surfactants for 48 hours, followed by filtration and spectroscopic filtrate analysis), as well as organoleptic evaluation by 4 experts in accordance with the criteria from example 3.
Результатыresults
Серия опытов I: Разделенные методом вихревого тока разуплотненные волокна на основе целлюлозы практически не содержали видимых или измеримых остатков оболочечного материала или агрегатов других компонентов сырья, как, например, комплексы крахмала. Далее, удалось достичь выбора волокон большого объема, которые имели узкий диапазон диаметров при длине, которая у 98% волокон была <1000 мкм, и диапазон диаметров был меньше или уже, чем у волокон в исходном материале.Test Series I: Eddy current-separated decompressed cellulose-based fibers contained practically no visible or measurable residues of sheath material or aggregates of other raw material components, such as starch complexes. Further, it was possible to achieve a selection of high volume fibers that had a narrow range of diameters at a length that was <1000 µm for 98% of the fibers, and the diameter range was smaller or narrower than that of the fibers in the starting material.
Серия опытов II: Анализ волокон показал, что в результате обработки происходило измельчение комплексов из волокон на основе целлюлозы и разуплотнение, при котором диапазон диаметров заметно сдвигался влево, и частиц с диаметром >2000 мкм вообще не было, или они присутствовали в количестве <0,1%.Test Series II: Analysis of the fibers showed that the treatment resulted in a refinement of the cellulose-based fiber complexes and decompaction, in which the diameter range shifted noticeably to the left, and there were no particles with a diameter of >2000 μm at all, or they were present in an amount of <0. one%.
Серия опытов III: Из полученных масс разуплотненных волокон на основе целлюлозы как для серии опытов T60, так и для T120, не больше нельзя было отделить красящих веществ водными растворами.Test Series III: From the masses of decompressed cellulose-based fibers obtained for both Test Series T60 and T120, no more dyes could be separated with aqueous solutions.
Полученные в сериях опытов I–III разуплотненные волокна на основе целлюлозы имели содержание белков и/или растворимых углеводов <0,1 вес.%.The decompressed fibers based on cellulose obtained in the series of experiments I-III had a content of proteins and/or soluble carbohydrates <0.1 wt.%.
Огранолептический анализ всех полученных масс волокон на основе целлюлозы показал нейтральность запаха и вкуса. Кроме того, для всех препаратов было найдено, что они являются очень мягкими при пережевывании, обеспечивают приятное ощущение во рту и при проглатывании препаратов не возникает ощущения дискомфорта.The organoleptic analysis of all obtained masses of fibers based on cellulose showed the neutrality of smell and taste. In addition, all formulations were found to be very soft to chew, provide a pleasant mouthfeel and no discomfort was experienced when the formulations were swallowed.
Пример 13Example 13
Исследование промышленного получения хлебобулочных изделий из/с волокнами на основе целлюлозыInvestigation of the industrial production of bakery products from/with cellulose-based fibers
Осуществляли крупномасштабное производство следующих готовых продуктов: A) чипсы, B) бисквиты и C) пряники. Carried out large-scale production of the following finished products: A) chips, B) biscuits and C) gingerbread.
Получение кондитерской массы:Obtaining confectionery mass:
A) 100 кг разуплотненных волокон на основе целлюлозы из соевого шрота (полученные согласно примеру 11 (с раствором аргинина)) с остаточным влагосодержанием 70 вес.% перемешивали с 3 кг смеси пряностей на автоматизированной месильно–сбивальной машине 2 часа до получения однородного теста. Тесто с помощью винтового насоса закачивалось в заправочное устройство, с помощью которого определенный объем теста выдавался в формы устройства. После заполнения форму паронепроницаемо закрывали контрформой, так что тесто формовалось в диски толщиной 3 мм (диаметр 5 см) в закрытой со всех сторон форме. Затем всю матрицу форм нагревали до 140°C на 5 минут. Чипсы, выпадающие при открывании форм, направляли на ленточном транспортере в печь, в которой проводилось нагревание до 180°C в течение 2 минут. Затем охлажденные чипсы упаковывали воздухо– и паронепроницаемо в атмосфере азота без доступа воды. Было получено 31 кг чипсов. Визуальный, тактильный и органолептический анализ проводили после срока хранения 2, 6 и 12 месяцев. Внешний вид оставался неизменным, как и характеристики излома и качество поверхности. Консистенция при дегустации в любое время оценивалась как хрустящая, и указывалось на приятное вкусовое ощущение. С увеличением времени хранения не происходило никаких изменений вкусовых свойств.A) 100 kg of decompressed fibers based on cellulose from soybean meal (obtained according to example 11 (with arginine solution)) with a residual moisture content of 70 wt.% were mixed with 3 kg of spice mixture on an automated kneading-churning machine for 2 hours until a homogeneous dough was obtained. The dough was pumped into the filling device with the help of a screw pump, with the help of which a certain amount of dough was dispensed into the forms of the device. After filling, the mold was vapor-tight closed with a counter-mould so that the dough was molded into 3 mm thick discs (5 cm diameter) in a mold that was closed on all sides. The entire mold matrix was then heated to 140° C. for 5 minutes. The chips that fell out when opening the molds were sent on a conveyor belt to an oven in which heating was carried out to 180°C for 2 minutes. The chilled chips were then packaged air and vapor tight under a nitrogen atmosphere without water access. 31 kg of chips were received. Visual, tactile and organoleptic analysis was carried out after a storage period of 2, 6 and 12 months. The appearance remained unchanged, as did the fracture characteristics and surface quality. The tasting texture at any time was rated as crispy and a pleasant mouthfeel was indicated. With increasing storage time, there was no change in taste properties.
B) 50 кг разуплотненных кукурузных волокон на основе целлюлозы (получение в соответствии с примером 11, V2 b)) с остаточной влажностью <20 вес.% под взбитой массой, которая состояла из 40 кг яичного белка и 10 кг желтка, а также 35 кг сахарной пудры и ароматизаторов, которые осторожно взбивались друг с другом, вместе с 200 г гидрокарбоната натрия. Текучим тестом наполняли формы для выпечки диаметром 30 мм на высоту 2 см и выпекали при 180°C в течение 20 минут. После охлаждения нижние корки бисквита удаляли и упаковывали воздухо– и паронепроницаемо в атмосфере азота. Визуальный, тактильный и органолептический анализ проводили после срока хранения 2, 6 и 12 месяцев. Внешний вид оставался неизменным, как и характеристики излома и качество поверхности. Консистенция при дегустации в любое время оценивалась как чуть хрустящая, а вкусовое ощущение как мягкое и выровненное. С увеличением времени хранения не происходило никаких изменений вкусовых свойств.B) 50 kg of decompacted cellulose-based corn fibers (preparation according to example 11, V2 b)) with <20 wt.% residual moisture under whipped mass, which consisted of 40 kg of egg white and 10 kg of yolk, and 35 kg powdered sugar and flavorings, which are gently beaten together, along with 200 g of sodium bicarbonate. The flowable dough was filled into 30 mm diameter baking pans to a height of 2 cm and baked at 180°C for 20 minutes. After cooling, the bottom crusts of the biscuit were removed and packaged air-tight and vapour-tight under a nitrogen atmosphere. Visual, tactile and organoleptic analysis was carried out after a storage period of 2, 6 and 12 months. The appearance remained unchanged, as did the fracture characteristics and surface quality. The tasting consistency was rated at all times as slightly crunchy and the mouthfeel as soft and smooth. With increasing storage time, there was no change in taste properties.
C) 50 кг разуплотненных волокон на основе целлюлозы из бобов фасоли (получены в соответствии с примером 12 V1) с остаточной влажностью <25 вес.% смешивали с 50 кг тертого миндаля, 10 кг рубленых лимонных цукатов и апельсиновых цукатов, а также 500 г бикарбоната натрия и смесью приправ. Смесь размешивали с 60 кг массы, полученной из яиц и сахарной пудры. После выстаивания в течение 2 часов тесто разделяли на порции и раскатывали на противнях на высоту 1 см и выпекали при 180°C в течение 20 минут. После охлаждения выпеченное изделие делили на куски и упаковывали воздухо– и паронепроницаемо в атмосфере азота. Визуальный, тактильный и органолептический анализ проводили после срока хранения 2, 6 и 12 месяцев. Внешний вид оставался неизменным, как и стойкость к давлению и качество поверхности. Консистенция при дегустации в любое время оценивалась как нежно–хрустящая, а вкусовое ощущение указывалось как наполненное. С увеличением времени хранения не происходило никаких изменений внешнего вида, стойкости к давлению или вкусовых свойств.C) 50 kg of decompressed cellulose fibers from bean beans (prepared according to example 12 V1) with a residual moisture content of <25% by weight were mixed with 50 kg of grated almonds, 10 kg of chopped candied lemon and candied oranges and 500 g of bicarbonate sodium and a mixture of spices. The mixture was stirred with 60 kg of mass obtained from eggs and powdered sugar. After standing for 2 hours, the dough was divided into portions and rolled out on baking sheets to a height of 1 cm and baked at 180°C for 20 minutes. After cooling, the baked product was divided into pieces and packaged air-tight and vapour-tight under a nitrogen atmosphere. Visual, tactile and organoleptic analysis was carried out after a storage period of 2, 6 and 12 months. The appearance remained unchanged, as did the pressure resistance and surface quality. The tasting texture at any time was rated as soft-crunchy, and the mouthfeel was indicated as full. With increasing storage time, there was no change in appearance, pressure resistance or taste properties.
Пример 14Example 14
50 кг шрота соевого экстракта в смесителе емкостью 70 л пропитывали 0,1 моль/л раствором аргинина с помощью распылительного устройства и после пропитки оставляли в покое на 1 час. Затем добавляли 70 л воды, после чего массу обезвоживали с помощью фильтр–пресса до остаточного влагосодержания 60 вес.%. Фильтровальный остаток суспендировали в 70 л раствора сульфита натрия 0,5 вес.% и смесь выдерживали в автоклаве 10 минут при температуре 128°C и давлении 1,2 бар. Затем смесь обезвоживали посредством ситового пресса. Остаток на сите вводили в 200 л фазой технологической воды и диспергировали с использованием сдвигового смесителя (Silverson L5M–A с мелким диспергирующим орудием, 10000 об/мин) в течение 10 минут. Затем проводили фильтрацию суспензии на центробежном сетчатом фильтре. Извлекали фильтровальный остаток в виде кремообразной массы без запаха и вкуса и функционализировали посредством раствора наноэмульсии и затем сушили на ленточной сушилке до сухости. Высушенные волокна на основе целлюлозы, которые находились в виде тонких пластинок, можно было полностью гидратировать в воде в пределах 3 минут, и оценивались органолептически как мягкие и сливочные. Соединенные фазы фильтрата со всех стадий соединяли с раствором 20 вес.% лимонной кислоты, который медленно перемешивали. Через 6 часов осажденную фазу спускали через нижний выпуск резервуара и проводили на ленточный фильтр с размером ячеек 80 мкм и агрегированную массу на нем обезвоживали при непрерывном продвижении ленты. Получали кремообразную белковую массу, которая полностью растворялась в воде, и полученный раствор полностью проходил через сито 10 мкм без остатка. Белковая масса не имела запаха и вкуса.50 kg of soybean extract meal in a mixer with a capacity of 70 l was impregnated with a 0.1 mol/l solution of arginine using a spray device and, after impregnation, left alone for 1 hour. Then 70 l of water was added, after which the mass was dehydrated using a filter press to a residual moisture content of 60 wt.%. The filter cake was suspended in 70 l of sodium sulfite solution 0.5 wt.% and the mixture was kept in an autoclave for 10 minutes at a temperature of 128°C and a pressure of 1.2 bar. The mixture was then dehydrated with a sieve press. The sieve cake was introduced into 200 L of process water phase and dispersed using a shear mixer (Silverson L5M-A with fine dispersing tool, 10,000 rpm) for 10 minutes. Then the suspension was filtered on a centrifugal mesh filter. The filter cake was recovered as an odorless and tasteless creamy mass and functionalized with a nanoemulsion solution and then dried on a belt dryer to dryness. The dried cellulose-based fibers, which were in the form of thin sheets, could be fully hydrated in water within 3 minutes, and were judged organoleptically as soft and creamy. The combined phases of the filtrate from all stages were combined with a solution of 20 wt.% citric acid, which was slowly stirred. After 6 hours, the precipitated phase was drained through the lower outlet of the tank and passed onto a belt filter with a mesh size of 80 μm, and the aggregated mass on it was dehydrated with continuous advancement of the belt. A creamy protein mass was obtained, which completely dissolved in water, and the resulting solution completely passed through a 10 μm sieve without residue. The protein mass had no smell and taste.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017003177.0 | 2017-03-28 | ||
DE102017003177 | 2017-03-28 | ||
PCT/EP2018/057838 WO2018178116A1 (en) | 2017-03-28 | 2018-03-27 | Method for disintegrating/separating and decomposing plant shell materials and constituents in order to obtain and produce plant ingredients and plant fiber products |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019130986A RU2019130986A (en) | 2021-04-28 |
RU2019130986A3 RU2019130986A3 (en) | 2021-07-05 |
RU2772845C2 true RU2772845C2 (en) | 2022-05-26 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919952A (en) * | 1986-11-03 | 1990-04-24 | Robin Hood Multifoods Inc. | Process for the production of light colored food grade protein and dietary fibre from grainby-products |
RU2061656C1 (en) * | 1994-08-29 | 1996-06-10 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Method of producing amorphous silicon dioxide from rice husk |
RU2106151C1 (en) * | 1993-09-01 | 1998-03-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Method of system processing of vegetable oil in production of balsams |
WO2002067698A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Biovelop International B.V. | Process for the fractionation of cereal brans |
RU2343900C2 (en) * | 2003-12-01 | 2009-01-20 | Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. | Water decomposed cleaning napkins |
RU2571924C2 (en) * | 2009-03-04 | 2015-12-27 | ЛайвЛиф, Инк., | Method and substance for site-activated complex-formation of biological molecules |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919952A (en) * | 1986-11-03 | 1990-04-24 | Robin Hood Multifoods Inc. | Process for the production of light colored food grade protein and dietary fibre from grainby-products |
RU2106151C1 (en) * | 1993-09-01 | 1998-03-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Method of system processing of vegetable oil in production of balsams |
RU2061656C1 (en) * | 1994-08-29 | 1996-06-10 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Method of producing amorphous silicon dioxide from rice husk |
WO2002067698A1 (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Biovelop International B.V. | Process for the fractionation of cereal brans |
RU2343900C2 (en) * | 2003-12-01 | 2009-01-20 | Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. | Water decomposed cleaning napkins |
RU2571924C2 (en) * | 2009-03-04 | 2015-12-27 | ЛайвЛиф, Инк., | Method and substance for site-activated complex-formation of biological molecules |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1784087B1 (en) | Process of extracting citrus fiber from citrus vesicles | |
MX2013000857A (en) | Process for modifying the properties of citrus fiber. | |
RU2767338C2 (en) | Method for separating/dividing of raw material components, as well as their extraction | |
JP2011505151A (en) | Dietary fiber and method for preparing dietary fiber | |
TW200836640A (en) | Method of separating fat from soy materials and compositions produced therefrom | |
MX2013000858A (en) | Process for obtaining citrus fiber from citrus pulp. | |
TW200803750A (en) | Methods of separating fat from soy materials and compositions produced therefrom | |
US11525013B2 (en) | Disintegrated and decompacted cellulose-based vegetable fibre materials use and method for acquisition and production | |
CN110536610B (en) | Disintegration/separation and decomposition method of plant shell material and ingredients to obtain and produce plant ingredients and plant-based fiber products | |
JP2020507337A (en) | Perilla butter produced using perilla and method for producing the same | |
JP2008220371A (en) | Potato fiber, method for preparing potato fiber and use thereof | |
RU2772845C2 (en) | Method for disintegration/separation, as well as leaching of plant shell materials and components for extraction and production of plant ingredients and plant fibrous products | |
JP4012735B2 (en) | Extraction method of powder containing high content of sequwacer skin essential oil and its powder | |
RU2718862C1 (en) | Fish scale processing method for production of functional beverage, functional food additive and cosmetic scrub | |
OA19678A (en) | Method for disintegrating/separating and decomposing plant shell materials and constituents in order to obtain and produce plant ingredients and plant fiber products. | |
JP2001128637A (en) | Method for producing fine citrus pulp and food using the fine citrus pulp | |
RU2174345C1 (en) | Method of preparing fruit-and-berry dessert | |
RU2174338C1 (en) | Method of preparing fruit-and-berry dessert | |
RU2174324C1 (en) | Method of preparing fruit-and-berry dessert | |
FR2889911A1 (en) | Preparing herbal extract of fruits with enriched seeds, useful in e.g. food, nutraceutical, cosmetic and dietetic compositions, comprises separating and preparing peel, pulp and seeds/seed kernels/seed hulls fractions, individually |