Патент на изобретение №2351641
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ СКОРЛУПЫ СЕМЯН СОСНЫ СИБИРСКОЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения экстрактивных веществ из скорлупы семян сосны сибирской включает измельчение скорлупы и экстрагирование ее в две стадии с выделением конечного продукта. Скорлупу измельчают до размеров частиц 100-200 мкм. Основное экстрагирование осуществляют 40%-ным водно-спиртовым раствором в течение 25-30 мин, после отделения шрота проводят доэкстрагирование его водно-содовым раствором с концентрацией 2,0-2,5 г/л в течение 25-30 мин. Основное экстрагирование и доэкстрагирование проводят в электромагнитном поле СВЧ при удельной СВЧ-мощности – 300-400 Вт·ч/кг, температуре 80-90°С, гидравлическом модуле 8-10 дм3/кг. После нейтрализации содового экстракта его смешивают с основным экстрактом и концентрируют. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс и увеличить выход экстрактивных веществ. 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу получения экстрактивных веществ из скорлупы семян сосны сибирской. Известен способ получения пищевого красителя на основе скорлупы орехов (см. RU Недостатками известного способа являются использование этилового спирта высокой концентрации 96%, более низкий выход продукта. Отсутствие предварительного измельчения сырья обуславливает низкий выход экстрактивных веществ. Длительность процессов экстракции и отгонки растворителя ведет к разрушению биологически активных веществ и требует значительных энергозатрат. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения экстрактивных веществ из скорлупы семян сосны сибирской (см. RU Однако процесс получения экстрактивных веществ по известному способу длительный, невысокий выход конечного продукта, большой расход спирта. Задачей изобретения является интенсификация процесса экстракции и увеличение выхода экстрактивных веществ. Технический результат изобретения – увеличение выхода экстрактивных веществ, сокращение длительности процесса экстракции и расхода спирта, снижение энергозатрат. Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения экстрактивных веществ из скорлупы семян сосны сибирской, включающем измельчение скорлупы и экстрагирование ее в две стадии с выделением конечных продуктов, согласно изобретению основное экстрагирование осуществляют 40%-ным водно-спиртовым раствором в течение 25-30 мин в электромагнитном поле СВЧ при удельной СВЧ-мощности 300-400 Вт·ч/кг, температуре 80-90°С и гидравлическом модуле 8-10 дм3/кг, после отделения шрота проводят доэкстрагирование его водно-содовым раствором с концентрацией 2,0-2,5 г/л в течение 25-30 мин при тех же параметрах СВЧ-обработки, что и основное экстрагирование, после нейтрализации содового экстракта его смешивают с основным экстрактом и концентрируют, при этом скорлупу измельчают до размеров частиц 100-200 мкм. Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия обработки скорлупы семян сосны сибирской и ее параметры, а именно экстрагирование в условиях СВЧ-обработки при удельной СВЧ-мощности 300-400 Вт·ч/кг, температуре 80-90°С и гидравлическом модуле 8-10 дм3/кг, а также новые условия проведения процесса экстрагирования, а именно использование измельченной до 100-200 мкм скорлупы и проведение основного экстрагирования 40%-ным водно-спиртовым раствором в течение 25-30 мин, доэкстрагирования водно-содовым раствором с концентрацией 2,0-2,5 г/л в течение 25-30 мин. На первом этапе извлекаются до 11-12%, на втором – до 4% экстрактивных веществ. Предварительное измельчение скорлупы способствует образованию наибольшей площади для диффузии водно-спиртового раствора в клетки скорлупы, а нагрев полем СВЧ ускоряет этот процесс. В результате за короткое время происходит наибольшее извлечение экстрактивных веществ из скорлупы, что уменьшает энергозатраты. Таким образом, указанные режимы СВЧ-обработки и предварительное измельчение сырья обеспечивают высокий выход экстрактивных веществ (до 15-16%) и снижение расхода растворителя. При этом отсутствует необходимость в механическом перемешивании экстракционной системы, что позволяет использовать простые конструкции СВЧ-аппаратов. После концентрирования получают готовый продукт, содержащий 60 г/л экстрактивных веществ. Шрот, полученный после экстрагирования скорлупы, может быть использован в косметической промышленности, при производстве сорбентов. Оптимальные режимы СВЧ-обработки заявляемого способа были установлены экспериментальным путем. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Полученные данные свидетельствуют о том, что наилучшие результаты для получения конечного продукта с наибольшим выходом экстрактивных веществ 15-16% находятся в опытах Таким образом, именно заявляемая совокупность известных и отличительных признаков изобретения обеспечивают достижение указанного выше технического результата. Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Скорлупу семян сосны сибирской измельчают до размеров частиц 100-200 мкм. Измельченную скорлупу заливают 40%-ным водно-спиртовым раствором и помещают в аппарат с СВЧ-энергоподводом. Основное экстрагирование осуществляют в течение 25-30 мин при удельной СВЧ-мощности 300-400 Вт·ч/кг, температуре 80-90°С и гидравлическом модуле 8-10 дм3/кг. Далее отделяют раствор экстрактивных веществ от шрота и проводят доэкстрагирование его водно-содовым раствором с концентрацией 2,0-2,5 г/л в течение 25-30 мин. Параметры СВЧ-обработки такие же, как и при основном экстрагировании. Общая продолжительность процесса экстрагирования 50-60 мин. После нейтрализации содового экстракта его смешивают с основным экстрактом и концентрируют Пример 1. Для осуществления заявляемого способа берут 200 г измельченной скорлупы семян сосны сибирской (размер частиц 100 мкм), которую заливают 1,6 л 40%-ным водно-спиртовым раствором, перемешивают и помещают в СВЧ-аппарат. Параметры процесса экстрагирования соблюдались постоянными и были следующие: удельная СВЧ-мощность – 300 Вт·ч/кг, температура 80°С, гидравлический модуль 8 дм3/кг. Экстрагирование проводят в течение 30 минут. Далее отделяют раствор экстрактивных веществ от шрота на бумажном фильтре Полученный содовый экстракт нейтрализуют пищевой уксусной кислотой до pH 6,8. Полученные экстракты смешивают и концентрируют на керамической мембране с размером пор 2 мкм, при давлении 10 атм (98,1 МПа). Выход экстрактивных веществ составляет 15%. Общая продолжительность процесса экстрагирования составляет 60 минут. Пример 2. Берут 200 г измельченной скорлупы семян сосны сибирской (размер частиц 150 мкм), заливают 1,6 л 40%-ным водно-спиртовым раствором, перемешивают и помещают в аппарат с СВЧ-энергоподводом. Параметры процесса экстрагирования соблюдались постоянными и были следующие: удельная СВЧ-мощность 350 Вт·ч/кг, температура 85°С, гидравлический модуль 9 дм3/кг. Экстрагирование проводят в течение 27 минут. Далее отделяют раствор экстрактивных веществ от шрота на бумажном фильтре Полученный содовый экстракт нейтрализуют пищевой уксусной кислотой до pH 6,8. Полученные экстракты смешивают и концентрируют на керамической мембране с размером пор 2 мкм, при давлении 10 атм (98,1 МПа). Выход экстрактивных веществ составляет 16%. Общая продолжительность процесса экстрагирования составляет 55 минут. Пример 3. Берут измельченную скорлупу семян сосны сибирской (размер частиц 200 мкм), заливают 40%-ным водно-спиртовым раствором, перемешивают и помещают в аппарат с СВЧ-энергоподводом. Параметры процесса экстрагирования соблюдались постоянными и были следующие: удельная СВЧ-мощность 400 Вт·ч/кг, температура 90°С, гидравлический модуль 10 дм3/кг. Экстрагирование проводят в течение 25 минут. Далее отделяют раствор экстрактивных веществ от шрота на бумажном фильтре Полученный содовый экстракт нейтрализуют пищевой уксусной кислотой до pH 6,8. Полученные экстракты смешивают и концентрируют на керамической мембране с размером пор 2 мкм, при давлении 10 атм (98,1 МПа). Выход экстрактивных веществ составляет 16%. Общая продолжительность процесса составляет 50 минут. Полученные по приведенным примерам экстракты имеют характеристики, представленные в таблице 2.
Кроме представленных водорастворимых и нерастворимых веществ в состав экстрактивных веществ также входят сахара, органические кислоты, катехины, флавоноиды и др. В процессе получения экстрактивных веществ по изобретению повышается выход готового продукта вследствие СВЧ-обработки, измельчения сырья до 100-200 мкм, использования 40%-ного водно-спиртового раствора, доизвлечения его водно-содовым раствором. Повышается экономичность процесса за счет повышения скорости экстрагирования и уменьшения энергозатрат на процесс. Кроме этого данный способ является экологически чистым.
Формула изобретения
Способ получения экстрактивных веществ из скорлупы семян сосны сибирской, включающий измельчение скорлупы и экстрагирование ее в две стадии с выделением конечного продукта, отличающийся тем, что основное экстрагирование осуществляют 40%-ным водно-спиртовым раствором в течение 25-30 мин в электромагнитном поле СВЧ при удельной СВЧ-мощности 300-400 Вт·ч/кг, температуре 80-90°С, гидравлическом модуле 8-10 дм3/кг, после отделения шрота проводят доэкстрагирование его водно-содовым раствором с концентрацией 2,0-2,5 г/л в течение 25-30 мин при тех же параметрах СВЧ-обработки, что и при основном экстрагировании, после нейтрализации содового экстракта его смешивают с основным экстрактом и концентрируют, при этом скорлупу измельчают до размеров частиц 100-200 мкм.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2287540, МПК С09В 61/00, опубл. 20.11.2006), который предусматривает экстрагирование скорлупы и перегородок грецкого ореха, или скорлупы кедрового ореха, или их смеси. Экстрагирование проводят раствором этилового спирта 96-98%-ной концентрации в течение 2-3 часов без предварительной обработки сырья. Затем экстракт отгоняют в два этапа: 1) до получения красителя 50%-ной концентрации; 2) проводят полное удаление спирта.