способ подготовки плодов кориандра к измельчению

Формула изобретения

Способ подготовки плодов кориандра к измельчению, состоящий из очистки плодов от примесей и измельчение плодов на вальцовом станке, отличающийся тем, что плоды кориандра перед измельчением увлажняют до влажности 10-13% электроактивированной жидкостью с рН 9-11, которую получают путем электролиза 10%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока жидкостей (католита и анолита) 5-10 см ³/ч, и выдерживают в течение 2-24 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к эфирно-масличной промышленности и предназначено для подготовки плодов кориандра к измельчению.

Известен способ подготовки зерна ржи и пшеницы к переработке [Патент № 2321458 от 2008.04.10. «Способ подготовки зерна ржи и пшеницы к переработке»/ Козлова Т.С., Марзаева М.Х., Бутуева Т.Н.]. Способ включает очистку зерна от примесей, очистку поверхности зерна, увлажнение его до влажности 14-15%, отволаживание 4-20 минут, обработку зерна в вальцовом станке и его последующую аспирацию.

Недостатком данного способа, при применении к процессу переработки плодов кориандра, является чрезмерное увлажнение материала, что затрудняет процесс измельчения и непосредственно процесс перегонки с водяным паром, время отволаживания 4-20 минут не позволяет влаге равномерно распределиться по всему объему сырья.

В эфирно-масличной промышленности известен способ подготовки плодов кориандра к измельчению, состоящий из очистки и собственно измельчения [Зюков Д.Г., Андреевич Е.Н., Чипига А.П. Технология и оборудование эфирно-масличного производства. - М.: Пищевая пром-ть, 1979. - 191 с.; Чипига А.П., Зюков Д.Г., Найденова В.П. Справочник технолога эфирно-масличного производства. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 184 с., ил.; Сидоров В.В, Турышева Н.А. Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 368 с.]. Способ предусматривает очистку сырья от примесей, однократную или двукратную в зависимости от засоренности, и непосредственно измельчение плодов кориандра на вальцовых станках.

Недостатком прототипа является потеря эфирного масла при измельчении за счет того, что сухой сырьевой материал имеет большое сопротивление при перетирании на вальцевом станке, в результате чего сырье разогревается и эфирное масло испаряется, образуется большое количество масличной пыли при измельчении, которая затрудняет процесс извлечения эфирного масла при дальнейшей его переработке.

Техническим результатом заявляемого способа является уменьшение прочности оболочки плодов кориандра.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки плодов кориандра к измельчению, состоящем из очистки плодов от примесей и измельчения плодов на вальцовом станке, плоды кориандра увлажняют до влажности 10-13% электроактивированной жидкостью с рН 9-11, которую получают путем электролиза 10% водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт, и скорости потока жидкостей (католита и анолита) 5-10 см³/ч, и выдерживают в течение 2-24 часов.

Экспериментально было установлено, что увлажнение плодов кориандра до влажности 10-13% электроактивированной жидкостью с рН 9-11 и выдерживание в течение 2-24 часов позволяет уменьшить прочность оболочки плодов кориандра за счет воздействия на структуру клетчатки оболочки, сделать ее более пластичной и мягкой, вследствие чего уменьшить сопротивление при перетирании на вальцовом станке, уменьшить количество масличной пыли при измельчении и равномерно распределиться электроактивированной жидкости по всему объему сырья.

Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения, изложенных в формуле изобретения, способствует достижению желаемого технического результата.

Для подтверждения результатов был проведен ряд экспериментов.

Предварительно готовится электроактивированная жидкость путем электролиза 10% водного раствора NaCl при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока жидкостей (католита и анолита) 5-10 см ³/ч. Данные условия электролиза позволяют получить электролит со следующими показателями.

Таблица I
Наименование показателя	Католит	Водопроводная вода
рН	9-11	7-8
Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) (относительно хлорсеребрянорго электрода сравнения), мВ	(-400)-(-700)	-290
Массовая доля NaCl, %	3-5	отсутствует

Плоды кориандра (промышленное сырье) имеют следующие характеристики.

Таблица II
Наименование показателя	Характеристика показателя
Внешний вид	Здоровое, негреющееся состояние
Цвет	Желтовато-бурый
Запах	Ароматичный, свойственный плодам кориандра
Влажность, %	6
Содержание, %
сорной примеси	2
эфирно-масличной примеси данного растения	10
Массовая доля эфирного масла, %	1,3

Для определения влияния различных условий подготовки плодов кориандра к переработке на степень измельчения и потери эфирного масла при измельчении проведена серия опытов с использованием математического планирования на полном факторном эксперименте с расширением. Условия эксперимента приведены в таблице III.

Таблица III
Уровни варьирования факторов в кодированных единицах	Факторы в натуральных величинах
W, %	Т, ч	pH
Основной уровень	11	8	10
Интервал варьирования zj:
+1	17	24	12
-1	6	2	8
+	20	28	13,
-	5	1	7

Композиционный план Бокса-Уилсона для исследования влияния влажности, рН и времени на степень измельчения и потери эфирного масла при подготовке плодов кориандра к переработке представлен в таблице IV, где факторами являются влажность (X ₁), время (Х₂) и рН (Х₃), а функциями отклика (Y₁) - степень измельчения и (Y₂ ) - массовая доля эфирного масла, получаемого перегонкой с водяным паром после измельчения. О потерях эфирного масла судят по массовой доле эфирного масла.

Таблица IV
№ опыта	Факторы в безразмерной системе координат	Факторы в натуральном масштабе	Y1, %	Y2, %
X1	Х 2	Х3	W, %	Т, ч	pH
1	-	-	-	6	2	8	8,50	1,180
2	+	-	-	17	2	8	1,90	0,980
3	-	+	-	6	24	8	3,73	1,223
4	+	+	-	17	24	8	3,40	0,997
5	-	-	+	6	2	12	4,42	0,440
6	+	-	+	17	2	12	2,72	1,217
7	-	+	+	6	24	12	4,60	1,065
8	+	+	+	17	24	12	3,86	1,097
9	0	0	0	11	18	10	2,62	0,781
10	+1,4	0	0	20	18	10	1,83	0,857
11	-1,4	0	0	5	18	10	2,44	1,005
12	0	+1,4	0	11	28	10	2,36	0,955
13	0	-1,4	0	11	1	10	5,69	1,298
14	0	0	+1,4	11	18	13	2,16	0,950
15	0	0	-1,4	11	18	7	1,90	0,743

На основании проведенного эксперимента были получены значения функций отклика Y₁ и Y₂, представлены в таблице IV. Используя экспериментальные значения функций отклика и плана эксперимента, рассчитаны уравнения регрессии функций отклика, в общем виде представленные в виде ряда Тейлора ниже:

В соответствии с матрицей планирования проведено экспериментальное изучение влияния различных сочетаний влажности, рН и времени выдерживания на степень измельчения и массовую долю получаемого эфирного масла.

Графическое решение уравнения регрессии по исследуемым показателям качества подготовки плодов кориандра к измельчению - степени измельчения и массовой доли эфирного масла были построены поверхности отклика. В результате анализа поверхностей отклика функций определены оптимальные значения влажности, рН и времени выдерживания подготовки плодов кориандра к измельчению. Оптимальная степень измельчения и максимальный выход эфирного масла получаются при влажности 10-13%, рН 9-11 и времени выдерживания 2-24 часов, т.е. при заявляемых условиях способа подготовки плодов кориандра к переработке.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Исходное сырье - плоды кориандра урожая 2007 года с массовой долей влаги 6%, содержанием эфирного масла 1,3% и сорной примеси 2%. Плоды кориандра очищали от сорной примеси при помощи системы сит. Очищенное сырье увлажняли до влажности 10-13% путем смешивания его с электроактивированной жидкостью с рН 9-11. Количество необходимой влаги рассчитывали на 100 г сырья путем вычитания фактической влажности сырья из количества заданной влажности. Увлажнение проводили в эксикаторе, с помощью пульверизатора вводили электроактивированную жидкость, постоянно перемешивая сырье, после закрывали крышкой и оставляли на заданное условиями эксперимента время.

Метод определения степени измельчения заключается в следующем. Увлажненные плоды кориандра измельчают на вальцовом станке, 20 г измельченного сырья просеивают через 1 мм сито и определяют массу схода и массу прохода. Степень измельчения определяют по формуле:

Массовую долю эфирного масла в подготовленном сырье определяют методом перегонки с водяным паром на лабораторном перегонном аппарате [Персидская К.Г., Чипига А.П. Справочник для работников лабораторий эфирно-масличных предприятий. - М.: Пищевая промышленность, 1981 - 144 с.].