способ получения облепихового масла

Формула изобретения

Способ получения облепихового масла из сока с мякотью плодов экстрагированием жирорастворимых витаминов подсолнечным маслом и сушкой сырья нагреванием, отличающийся тем, что сок сушат при температуре не выше 60С и давлении ниже 210⁴ Па с одновременной гомогенизацией сока и масла действием образующегося при сушке пара воды до момента расслоения масла и сухого остатка сока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологиям переработки растительного сырья и касается способов получения масла из сока облепихи.

Известно большое число способов получения облепихового масла, которые по воздействию на сырье можно условно разделить на физические, химические и биологические. Признается, что для использования в пищевой и медицинской отраслях масло, полученное через физическое воздействие, предпочтительно. Простейшими из этих воздействий являются настаивание и отстаивание (1:2), в основе которых лежат явления диффузии и плавания. Все другие известные способы лишь больше или меньше интенсифицируют процессы за счет дисперсизации, нагрева и гомогенизации сырья, различий в удельном весе его компонентов и их концентрации.

Известна и промышленная реализация физического воздействия, например Бийским витаминным заводом (3) или Ассоциацией сельхозпереработчиков "Интер" города Барнаула (4).

Способ получения масла-препарата Бийска включает в себя: отжатие с дроблением плодов, снятие с сока после суточного отстаивания, вручную, мезги, сепарирование сока с отделением фузы, соединение и сушку жома, мезги и фузы на паровой сушилке, экстрагирование (настаивание) из сухой смеси жирорастворимых витаминов подсолнечным маслом в "диффузионной коммуницированной батарее, состоящей из 16 диффузоров", подаваемым под давлением 0,7 атм. Процесс ведется при температуре от 55 до 65^oС. Горячее настаивание длится 24 часа.

Барнаульский способ отличается тем, что "мякоть ягод измельчают с отделением от семян" на протирочной малине, отстаивание сока осуществляют за 6,5 часа с подогревом до 60^oС, снятую мякоть подсушивают при температуре до 60^oС в течение 40 часов. Масло отделяют центрифугированием мякоти в мешках из бельтинга с получением твердого концентрата.

Недостатками известных способов являются сложность их осуществления (многооперационность, большие затраты времени и на осуществление самих операций, и на переход от одной операции к другой, необходимость наличия дорогостоящего оборудования), сравнительно низкая степень использования сырья, относительно высокая кислотность конечного продукта.

Известно, например, что некоторая часть каротиноидов заключена в белковых водорастворимых комплексах и, следовательно, исключается из процесса и в том, и в другом случае. Кроме того, признается, что при "бережной сушке" теряется до 18% каротиноидов за счет термического разложения в Бийском способе, а в Барнаульском, впрочем как и в Бийском, высыхает значимая часть жидкой фракции собственного масла облепихи. Наконец, в Бийском способе кислотность целевого продукта достигает 13 (за минусом 1,5 кислотности подсолнечного масла), а в Барнаульском - 5,1.

Заметим также, что в пищевой промышленности нашли применение вакуумные технологии для сушки, сгущения и замораживания продуктов, для чего используют соответствующее оборудование, в частности, вакуумные насосы с предельным разрежением не хуже 130 Па. Такое разрежение соответствует давлению насыщающих паров воды (льда) при минус 17^oС.

Признается, учитывается и используется при экстракции каротиноидов определяющая роль степени сближения экстрагента с ними. Сырье высуживают, измельчают и через него под давлением с нагревом (3) или без (5) продавливают экстрагент. "Степень сближения", в основном, задается степенью измельчения сырья, которая достигает 15-200 мкм. Для сравнения укажем, что размеры микоплазм и бактерий составляют десятые доли мкм, а высших растений 10-50 мкм.

Клетка - основная структурная единица растений. Она, к тому же, основная сокосодержащая структура. При сушке ее размеры сокращается в десятки раз. Понятно, что механическое диспергирование делает доступными для экстрагента полости далеко не всех клеток, что предопределяет длительность процесса и степень извлекаемости каротиноидов.

Из общефизических положений для уяснения сущности изобретения полезно помнить, что при замерзании вода увеличивает свой объем на 7-8%. Быстрое снижение давления формирует около сокосодержашей структуры замкнутое пространство, образуемое ее оболочкой и закупорившим поры оболочки льдом, в котором могут возникнуть давления, многократно превышающие атмосферное.

И, наконец, нужно учитывать, что одинаковое изменение температуры не всегда сопряжено с одинаковым изменением давления насыщающего пара воды. Например, повышение температуры от 0 до 2^oС влечет за собой увеличение давления в 20 раз меньшее, чем при нагревании от 58 до 60^oС.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является создание способа получения облепихового масла из сока экстрагированием растительным маслом с меньшим числом операций и затрат времени на их осуществление, повышающего степень использования сырья и качество конечного продукта.

Указанная задача решается тем, что в известных способах получения облепихового масла из сока, включающих в себя отделение мякоти, ее измельчение (дисперсизацию), гомогенизацию с экстрагентом, сушку и экстрагирование каротиноидов, осуществляемых поочередным воздействием извне, согласно изобретению дисперсизацию сырья, его гомогенизацию с экстрагентом и сушку совмещают во времени, что реализуется действием кипящей воды, содержащейся в соке, ее пара и льда, образующегося в структурах сока при интенсивном понижении давления и температуре не выше 60^oС.

Способ реализуют следующим образом. Сок и экстрагент соединяют в соотношении, обеспечивающем получение нужной концентрации каротина и каротиноидов в конечном продукте. Смесь заливают в обогреваемую камеру и, уменьшением давления ниже 210⁴ Па при температуре смеси не выше 60^oС, вызывают ее кипение.

Процесс кипения воды сока, действие пара и льда повышает дисперсность структур сока, гомогенизирует смесь и, по мере выкипания воды, повышает концентрацию каротиноидов в остатке смеси.

В конце процесса происходит расслоение остатка на масло и водорастворимый осадок. Масло сливают, а осадок растворяют дистиллированной водой и - отстаиванием, сепарированием или другими доступными способами - извлекают оставшуюся часть масла, которую после очистки соединяют со слитой ранее или используют по другому назначению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Облепиховое масло получали на установке, включающей в себя вакуумируемую камеру с оболочкой, в которой циркулирует горячая вода (теплоноситель) с температурой, на входе около 100^oС. Камера через трубчатый конденсатор соединялась с накопителем дистиллята, подсоединенным к водоструйному насосу с предельным разрежением не хуже 410³ Па. Через конденсатор пропускалась холодная вода (хладоносителъ) с температурой 10^oС.

84 кг сока с мякотью и содержанием каротиноидов 29 мг % соединялись с 7,5 кг рафинированного подсолнечного масла и заливались в камеру. Установка герметизировалась, включался обогрев и вакуумный насос. Через 20 минут в камере было достигнуто предельное разрежение, а температура смеси установилась в 30^oС. Начался процесс кипения. Насос отключили через 30 минут. Регулировкой подачи тепло- и хладоносителя температуру (режим) в камере вывели на 55^oС. При этом производительность конденсатора по дистилляту составила около 10 кг в час, температура теплоносителя в оболочке камеры 75^oС. Периодически один-два раза в час изменением подачи хладоносителя режим выводили на 60^oС, а затем возможно резче на 35-45^oС и снова на 55^oС.

При накоплении дистиллята в объеме около 60% от начального объема смеси, регулировкой подачи хладо- и теплоносителя режим выводили на 40-45^oС, а изменения режима проводили в пределах от 30 до 55^oС. Температура теплоносителя в оболочке камеры не превышала 60^oС. В конце процесса (он может быть определен по характеру шума в камере, скорости накопления дистиллята, скорости повышения температуры в камере и пр.) прекращали подачу теплоносителя и хладоносителя. Установку разгерметизировали и сливали масло. Осадок растворяли дистиллированной водой и полученное после сепарирования и очистки масло соединяли со слитым ранее. В результате было слито 7,8 кг масла, отсепарировано 3,2 кг, то есть всего 11 кг с концентрацией каротиноидов 180 мг %. Потеря каротиноидов не превысила 10%.

Заметим, что в рассмотренном примере извлечения каротиноидов использовался сок, полученный нетрадиционным способом, патентоспособность которого еще исследуется. Однако изобретение пригодно для получения облепихового масла из сока, получаемого любым традиционным способом, причем повысить извлекаемость каротиноидов можно дублированием (повторением) процесса с использованием вместо сока растворенного осадка. Масло-дубль может реализовываться как пищевая добавка или для смешивания со свежей порцией сока.

Кислотность масла, полученного аналогичным способом, была определена Кемеровским центром по контролю качества лекарственных препаратов по методике ФС 42-1730-95 для двух проб. Она составила для одной из проб 0,248, для другой - 0,22, что следует из аналитических паспортов 401.99 и 402.99 от 23 марта 1999 года.

Источники информации

1. Журнал "Наука и жизнь", 11, 1988 г.

2. Ежегодник "Лес и человек", 1989 г.

3. Муравьев И. А. Технология лекарств, т.1, - М.: Медицина, 1980, с. 220-224.

4. Патент России 2144061 C1, 10.01.2000 (прототип).

5. Патент России 2019991 C1, 30.09.94.