способ получения кедрового масла и пищевого кедрового жмыха

Формула изобретения

Способ получения кедрового масла и пищевого кедрового жмыха, включающий калибровку орехов по размерам на фракции и их обрушивание, повторную калибровку с целью отделения рушанки от недорушенного ореха, обрушение недоруша, отвеивание ядер от шелухи, снятие с ядер пленки с последующим прессованием, выделение масла и фракционирование жмыха, отличающийся тем, что первичную калибровку орехов по размерам и повторную калибровку недоруша осуществляют на сепарационной установке, снабженной решетными полотнами или проволочными ситами с квадратными отверстиями, размеры сторон которых составляют 5 и 6 мм соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой, медицинской и косметической промышленности и может быть использовано для получения высококачественного растительного масла из кедрового ореха.

Кедровое масло - ценный диетический продукт, употребление которого пополняет организм необходимыми для жизнедеятельности биологически активными веществами, нормализует липолитический обмен. Химический состав масла подтверждает его высокую медицинскую ценность. По количеству фосфатидного фосфора и магния масло кедра превосходит все известные масла. Оно способствует сохранению высокой работоспособности, улучшает состав крови, предупреждает туберкулез и малокровие. Массаж с кедровым маслом помогает снять усталость, поднять жизненный тонус, улучшить физическое состояние, а добавление его в крема способствует омолаживанию кожи. В связи с высокой пищевой и медицинской ценностью кедрового масла и продуктов его переработки задача усовершенствования и упрощения известных способов комплексной переработки кедрового ореха является актуальной.

Известен, например, экстракционный способ комплексной переработки кедрового ореха (Патент РФ N 2138541, кл. С 11 В 1/10, опубл. 27.09.99 Бюл. N 27), включающий измельчение необрушенных кедровых орехов, выделение масла из орехов экстрагированием гексаном при объемном соотношении орехов к растворителю 1:3, при этом согласно изобретению кедровые орехи подвергают двухступенчатой экстракции, с получением на первой ступени осветленного кедрового масла, осадка, содержащего стерины, фосфолипиды и жирные кислоты, и послеэкстакционного остатка, на второй стадии - спиртового экстракта с биологически активными веществами и твердого остатка, содержащего белки и углеводы, причем на первой ступени выделение кедрового масла проводят при температуре кипения экстрагента и продолжительности процесса 2-6 часов, затем осуществляют разделение кедрового масла на осветленное кедровое масло и осадок, содержащий стерины, фосфолипиды и жирные кислоты, а на второй ступени проводят проточную экстракцию послеэкстракционного остатка этиловым спиртом при температуре кипения растворителя и продолжительности процесса 4-6 часов, жидкостном модуле 1:3 с получением спиртового экстракта и твердого остатка.

Известный способ позволяет экстрагировать только 22-23% кедрового масла, 5-6% спиртового экстракта и 71-73% твердого остатка для получения белково-углеводного комплекса.

Недостатком известного способа является также пожароопасность и низкая экологическая безопасность технологии, предусматривающей использование больших количеств органических растворителей (гексана, спирта) при температуре кипения последних.

Известен способ комплексной переработки кедрового ореха (Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Л.: Минпищепром, 1975, т.1, кн.1, с.620-628), заключающийся в том, что сначала производят сушку ореха, затем очистку от сорных примесей, калибровку ореха по размерам на фракции, обрушивание ореха, отделение ядра от шелухи, двукратное холодное прессование, измельчение жмыха холодного прессования, подготовку лузги к окончательному прессованию, окончательное (третье) горячее прессование, первичную очистку масла, дробление жмыха в дробилке, сортировку помола на ситовых устройствах, затаривание муки.

Недостатком известного способа является низкое качество получаемой продукции.

Наиболее ближайшим к заявляемому способу - прототипом является способ получения растительного масла и пищевого белкового продукта типа муки (Патент РФ N 2057794, кл. С 11 В 1/06, опубл. 10.04.96, Бюл. N 10), заключающийся в следующем.

Кедровые орехи для переработки берут без предварительного высушивания, очистку их (орехов) производят одновременно с калибровкой при помощи сепаратора предварительной очистки и калибруют на крупную, среднюю, мелкую и мельчайшую фракции так, что на первом этапе орехи очищают от крупных сорных примесей, на втором - калибруют по поперечному размеру, на третьем - очищают от мелких примесей, затем осуществляют раздельное обрушивание крупной, средней и мелкой фракций на установках для обрушивания крупной, средней и мелкой фракций соответственно путем периодического механического воздействия на оболочку ореха с помощью вращающихся цилиндрических поверхностей в клиновидном зазоре между ними при действии сил трения, а мельчайшую фракцию после ее предварительного накопления периодически подают порциями для переработки на установку для обрушивания крупной фракции, причем предварительно изменяют зазор между барабанами последней и на время переработки мельчайшей фракции подачу крупной фракции на эту установку временно прекращают, а процесс отвеивания осуществляют непосредственно за процессом обрушения раздельно по фракциям, чередуя аналогично процессу обрушивания этапы обработки крупной фракции с этапами обработки мельчайшей фракции в аспирационном устройстве для отвеивания крупной фракции, причем для каждой из упомянутых фракций последовательность операций от процесса обрушивания до процесса отвеивания шелухи от ядра выполняют в один прием, после чего, предварительно отделив рубашечку от ядра, производят прессование полностью очищенного ядра ореха до остаточного содержания масла в жмыхе, равного 12-18%, и осуществляют фракционирование жмыха на четыре фракции с размером частиц 1, 1,5, 3 и 5 мм соответственно. В результате комплексной переработки кедрового ореха получают кедровое масло и пищевой кедровый жмых с содержанием протеина 39,6-44,3%, клетчатки 2,6-3,1%, масличностью 12-18% и кислотным числом 1,1-1,3.

Недостатками известного способа являются трудоемкость, длительность и низкая эффективность процесса.

Технической задачей изобретения является упрощение известного способа и повышение его эффективности.

Поставленная техническая задача решается заявляемым способом получения кедрового масла и пищевого кедрового жмыха, заключающимся в следующем.

Исходное сырье (орехи) калибруют по размерам на фракции на сепарационной установке, снабженной решетными полотнами или проволочными ситами с квадратными отверстиями, обрушивают каждую фракцию отдельно на крупорушке типа ЗШО-2, возвращают рушонку (смесь отделенного ядра с недорушенным орехом) на стадию калибровки для отделения ядра с шелухой от недорушенного ореха, причем калибровку осуществляют аналогично первичной калибровке на решетах с квадратными отверстиями или проволочных ситах, отвеивают ядра от шелухи на аспирационной воздушной установке типа "Циклон", обрушивают недоруш, снимают с поверхности ядер защитную пленку, выделяют масло из ядер на шнековом прессе типа ПШМ или гидравлическом типа ПГ-60, получают пищевой жмых, осуществляют дробление и фракционирование последнего, отстаивают и фильтруют масло с последующим затариванием готовой продукции.

Выход масла из кедрового ореха влажностью до 14% составляет 11%, из ядер кедрового ореха до 40%. Получаемое заявляемым способом кедровое масло представляет собой маслянистую жидкость золотисто-желтого цвета, без запаха, со вкусом обезличенного масла, не растворимое в воде, легко растворимое в гексане, эфире, бензине. Кедровое масло богато жирорастворимыми витаминами, содержит токоферолы, жирные кислоты: пальмитиновую, стеариновую, олеиновую.

Определяющим отличием заявляемого способа от прототипа является то, что калибровку кедрового ореха по размерам на фракции осуществляют на сепарационной установке, снабженной решетами с квадратными отверстиями или проволочными ситами с квадратными отверстиями, что позволяет за одну стадию калибровки разделить исходное сырье на две оптимальные по размерам фракции для их дальнейшего обрушивания. При этом отделение ядра с шелухой от недорушенного ореха осуществляют на той же сепарационной установке, что и при первичной калибровке, что позволяет существенно упростить процесс и повысить его эффективность. Калибровка на решетах с квадратными отверстиями учитывает одновременно ширину и толщину ореха и гарантирует после обрушения прохождение ядер по толщине через то же решето, что не требует перенастройки сепарационной установки, а при организации линии для комплексной переработки кедрового ореха достаточно задействование только одной сепарационной установки (в прототипе - минимум 2 установки). Кроме того, использование решетных полотен или сит с квадратными отверстиями позволяет калибровать орех по ширине на фракцию в диапазоне стороны квадрата и его диагонали. Например, решето с отверстиями 6х6 мм отделяет фракцию с размерами ореха по ширине от 6 до 9 мм, затем после обрушения через это же решето проходит ядро с максимальным геометрическим размером до 9 мм, что унифицирует процесс.

Поиск по научно-техническим и патентным источникам информации не выявил способа, аналогичного заявляемому, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Кедровый орех с влажностью 12% калибруют по размерам на оптимальные для дальнейшего обрушивания фракции на сепарационной установке, снабженной двумя решетными полотнами с квадратными отверстиями размерами 66 мм и 55 мм соответственно. В результате получают три фракции: 1-ая с размерами ореха по ширине более 6 мм, 2-ая - от 5 до 6 мм, 3-я - менее 5 мм (составляет до 0,5% от исходного сырья и в дальнейшем в производстве не используется). Далее каждую фракцию отдельно обрушивают на крупорушке ЗШО-2. В результате получают рушанку с содержанием недоруша не более 20% и сечки не более 1%. Рушонку возвращают на стадию калибровки для отделения ядра с шелухой от недорушенного ореха и калибруют на сепарационной установке, используемой при первичной калибровке ореха. Далее отвеивают ядро от шелухи на аспирационной воздушной установке "Циклон", а недоруш направляют на повторное обрушивание. Для получения пищевого кедрового жмыха высокого качества ядро ореха отделяют от защитной пленки на установке для отделения пленки от ядра. Очищенные ядра орехов могут быть использованы в кулинарии, реализованы как готовый продукт, или использованы для выделения масла, для чего их направляют на шнековый пресс марки ПШМ. Получаемый жмых с остаточным содержанием масла 18% измельчают, подсушивают, разделяют на фракции и направляют на склад готовой продукции, а выделенное кедровое масло отстаивают, фильтруют и затаривают. Выход масла составляет 40%. Масло имеет следующие характеристики: содержание нежировых примесей, %, не более 0,1; влаги и летучих веществ, %, не более 0,2; кислотное число, мг КОН/г, не более 3; неомыляемых веществ, %, не более 1,5; перекисное число, ммоль/кг, не более 10,0; йодное число, г, J/100 г - 132-148.

Выход кедрового жмыха составляет 50% от ядер кедрового ореха. Кедровый жмых представляет собой сыпучую массу, состоящую из белков, жиров и углеводов, содержит на 100 г: белки - 26 г, жиры - 35 г, углеводы - 15 г; энергетическая ценность 479 ккал, кислотное число, мг КОН/г не более -3,0. В кедровом жмыхе обнаружено 7 макроэлементов, таких как К, Na, Ca, Mg, Fe, Al, Si, и 17 микроэлементов.

Пример 2.

Кедровый орех с влажностью 13% калибруют по размерам на 2 оптимальные для дальнейшего обрушивания фракции на сепарационной установке, снабженной проволочными ситами с квадратными отверстиями размерами 66 и 55 мм соответственно. Далее каждую фракцию отдельно обрушивают на крупорушке ЗШО-2. В результате получают рушанку с содержанием недоруша не более 20% и сечки не более 1%. Рушонку возвращают на стадию калибровки для отделения ядра с шелухой от недорушенного ореха и калибруют на сепарационной установке, используемой при первичной калибровке ореха. Далее отвеивают ядро от шелухи на аспирационной воздушной установке типа "Циклон", а недоруш направляют на повторное обрушивание. Для получения пищевого кедрового жмыха высокого качества ядро ореха отделяют от защитной пленки на установке для отделения пленки от ядра. Полученное ядро направляют на гидравлический пресс марки ПГ -60 для выделения масла. Получаемый жмых с остаточным содержанием масла 16% измельчают, подсушивают, разделяют на фракции и направляют на склад готовой продукции, а выделенное кедровое масло отстаивают, фильтруют и затаривают. Выход масла составляет 38%, последнее имеет следующие характеристики: содержание нежировых примесей, %, не более 0,1; влаги и летучих веществ, %, не более 0,2; кислотное число, мг КОН/г, не более 3; неомыляемых веществ, %, не более 1,5; перекисное число, ммоль/кг, не более 10,0; йодное число, г, J/100 г - 132-148. Выход жмыха составляет 52%.

Предлагаемый способ позволяет существенно упростить и снизить трудоемкость известного процесса получения кедрового масла и пищевого кедрового жмыха при сохранении высоких потребительских качеств последних.