Спосіб отримання екстрактів з насіння озимої і ярої форм ріпаку методом холодного пресування за допомогою преса шнекового

Реферат: Спосіб отримання екстрактів з насіння озимої і ярої форм ріпаку, який включає холодне пресування та паралельне отримання олії та екстракту, де як технологічне обладнання застосовують прес для віджимання рослинних олій і низькотемпературне видалення олії насіння ріпаку здійснюють за температури в межах 50 °C. При цьому в технологічному обладнанні як прес застосовують прес шнековий і низькотемпературне видалення олії та екстракту насіння ріпаку здійснюють методом холодного пресування за температури, що не перевищує 50 °C, при цьому регулюють високий вихід олії з насіння ріпаку озимої і ярої форм у заданих пропорціях щодо виходу екстракту - в межах 73-75 % та олії - в межах 27-25 %, відповідно, для чого підтримують зону інтенсивного виділення олії між зоною завантаження і зоною виходу макухи і забезпечують вологість насіння ріпаку озимої і ярої форм 8-10 %. UA 119399 U (12) UA 119399 U UA 119399 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичної галузі і харчової промисловості і може бути використана при виробництві біологічно активних та дієтичних добавок і лікарських засобів у фармакології. Відомий спосіб отримання концентрату та олії насіння соняшнику на основі насіння соняшнику, що включає холодне пресування та паралельне отримання олії та концентрату, причому як технологічне обладнання застосовують прес електричний модифікований для віджимання рослинних олій, низькотемпературне видалення олії здійснюють при температурі до 50 °C та насіння соняшнику [Патент України на корисну модель С11В 1/06, A23L 1/00 №104337. Бюл. № 2, 2016]. Однак цей спосіб характеризується відносно високою трудомісткістю та собівартістю отримуваних продуктів внаслідок застосування енергоємного обладнання (віялок, дробарок) і не передбачає при виробництві олії отримання екстрактів з насіння ріпаку озимої і ярої форм. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є спосіб отримання концентрату та олії насіння ріпаку на основі насіння ріпаку, який включає холодне пресування та паралельне отримання олії та концентрату, де як технологічне обладнання застосовують прес електричний модифікований для віджимання рослинних олій і низькотемпературне видалення олії насіння ріпаку здійснюють за температури в межах 50 °C. [Патент України на корисну модель A23D 9/02, С11В 1/00 №104375. Бюл. № 2, 2016]. Однак цей спосіб хоч і передбачає виробництво олії низькотемпературним видаленням з насіння ріпаку з використанням холодного пресування та паралельного отримання олії та концентрату шляхом використання преса електричного модифікованого, все ж не забезпечує отримання високих пропорцій щодо виходу в межах 73-75 % екстракту та 27-25 % олії, відповідно, що знижує межі його застосування. В основу корисної моделі поставлено задачу створення високоефективного способу отримання екстракту з насіння озимої і ярої форм ріпаку шляхом використання як технологічне обладнання преса шнекового для видавлювання екстракту насіння олійних рослин, із застосуванням методу холодного пресування за температури що не перевищує 50 °C, забезпечити отримання виходу з насіння ріпаку озимої і ярої форм у високих пропорціях щодо виходу екстракту в межах 73-75 % та олії в межах 27-25 % з одночасним збереженням їх натуральної якості - кольору, смаку, запаху, консистенції та високої біологічної і харчової цінності. Поставлена задача вирішується тим, що за способом отримання екстракту та олії на основі насіння ріпаку, який включає холодне пресування та паралельне отримання олії та екстракту, де як технологічне обладнання застосовують прес для віджимання рослинних олій і низькотемпературне видалення олії насіння ріпаку здійснюють за температури в межах 50 °C, згідно з корисною моделлю, в технологічному обладнанні як прес застосовують прес шнековий і низькотемпературне видалення олії та екстракту з насіння ріпаку здійснюють методом холодного пресування за температури що не перевищує 50 °C, при цьому регулюють високий вихід олії з насіння ріпаку озимої і ярої форм у заданих пропорціях щодо виходу екстракту - в межах 73-75 % та олії - в межах 27-25 %, відповідно, для чого підтримують зону інтенсивного виділення олії між зоною завантаження і зоною виходу макухи і забезпечують вологість насіння ріпаку озимої і ярої форм 8-10 %. Саме те, що застосовують шнековий прес спеціальної конструкції, яким регулюють зону інтенсивного виділення олії між зоною завантаження і зоною виходу макухи і таким чином забезпечують високі пропорції виходу екстракту та олії з насіння ріпаку озимої і ярої форм у заданих пропорціях щодо виходу екстракту - в межах 73-75 % та олії - в межах 27-25 % відповідно. Крім того, забезпечують оптимальну вологість насіння 8-10 %. В сукупності із суттєвими ознаками, що включають отримання екстракту з насіння ріпаку озимої і ярої форм методом холодного пресування за допомогою преса за температури до 50 °C (при допустимих 70 °C), отримано нове технічне рішення, яке забезпечує якісно новий технічний результат, достатній для виконання задачі корисної моделі. Так пропонований спосіб дозволяє отримати екстракт, який зберігає свої натуральні якості колір, смак, запах, консистенцію, а також характеризується високою біологічною та харчовою цінністю внаслідок збереження у незмінному стані вмісту ненасичених жирних кислот (лінолевої, ліноленової, олеїнової та інших), вітамінів, які корисні для організму людини. В подальшому екстракт може бути використаний як сировина для створення біологічно-активних, дієтичних добавок та лікарських засобів. При цьому саме використання преса шнекового для видавлювання екстракту з насіння ріпаку озимої і ярої форм застосуванням методу холодного пресування за температури до 50 °C (при допустимих 70 °C), який досі не використовувався у традиційних технологіях, дозволяє 1 UA 119399 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 задавати вихід екстракту і олії у високих пропорціях та отримувати високоякісну олію ріпаку, яка характеризується у своєму складі фізіологічно необхідними для людини ненасиченими жирними кислотами в оптимальному співвідношенні, зокрема, поліненасиченими жирними кислотами (ліноленовою - Омега-3), (лінолевою - Омега-6) і мононенасиченою жирною кислотою (олеїновою Омега-9). Ці кислоти відіграють важливу роль для організму людини, мають сильну антиоксидантну дію, забезпечують синтез простогландинів, які виконують в організмі багато важливих функцій, в тому числі і функцій медіаторів. Крім того, гліцериди ненасичених жирних кислот, які містить ріпакова олія, мають лікувальні та профілактичні властивості, протидіють тромбоутворенню, знижують вміст холестерину. Отримувана ріпакова олія сприятливо діє на обмін речовин, прискорює процеси регенерації в клітинах, сприяє схудненню, за рахунок зниження рівня шкідливого холестерину в крові. Для неї характерно не тільки високий вміст цінних ненасичених жирних кислот омега-3, омега-6 і омега-9, але й ідеальне співвідношення поліненасиченних жирних кислот (1:2) омега-3 і омега-6, яке необхідне для організму людини. Крім того, вона добре зволожує, пом'якшує, живить і відновлює шкіру, тому часто застосовується в дерматології і косметології. Отримана стерильна олія придатна для застосовування у фармакології, зокрема для приготування масляних розчинів для ін'єкцій. Суть пропонованого способу пояснює схема отримання екстракту і олії з застосуванням шнекового преса, що наведена на кресленні, де показано, що основною робочою частиною преса є корпус 1 із бункером 2 для завантаження насіння, змонтована на корпусі 1 циліндрична робоча камера шнека 3, шнек 4, сепаратор 8, на боковій поверхні якого через отвори 5 проходить олія, жиклер 6 та штуцер 7, через який витискається макуха. Сепаратор 8 лівою різьбою прикріплений до циліндричної робочої камери 3, в якій знаходиться частина шнека 4, вал та підшипник. Головка жиклера 6 прикріплена до сепаратора 8 правою різьбою. Отримання екстракту і олії холодним видавлюванням здійснюють так. Заповнюють приймальний бункер 2 олієвмісною сировиною, як приклад насінням ріпаку, озимої і/або ярої форм, після чого запускають електродвигун. Насіння із бункера направляють у міжвитковий простір шнека 4 і подають у циліндричну робочу камеру 3 та сепаратор 8, де насіння стискається при обертанні шнека. Олію відводять через отвори 5 сепаратора 8. Відтиснута макуха проходить на вихід через простір між шнеком 4 і корпусом жиклера 6 і її відводять через штуцер 7. Олію, яка витікає через отвори 5 сепаратора 8, збирають в окремий чистий посуд і періодично слідкують за його наповненням. Макуху збирають з жиклера 7 в інший чистий посуд. При цьому видавлювання екстракту і олії здійснюють за температури в межах 50 °C (при допустимих 70 °C) і для їх отримання використовують насіння ріпаку озимої та ярої форм, при чому без попередньої підготовки сировини подрібненням, нагріванням, пропарюванням або прожарюванням, а отримана олія не потребує додаткової очистки, окрім забезпечення вологості в межах 8-10 %, за якої підтримують зону інтенсивного виділення олії 9 між зоною завантаження і зоною виходу макухи. Екстракт насіння ріпаку в подальшому використовують як сировину для виготовлення біологічно активних та дієтичних добавок та лікарських засобів. При цьому олія зберігає свої натуральні якості - колір, смак, запах, консистенцію, а також характеризується високою біологічною та харчовою цінністю внаслідок збереженню у незмінному стані вмісту ненасичених жирних кислот (лінолевої, ліноленової, олеїнової та інших), вітамінів, які корисні для організму людини. Макуха має підвищений вміст цінних поживних інгредієнтів. Олію та макуху використовують в подальшому як сировину для виготовлення біологічно активних та дієтичних добавок та лікарських засобів. Запропонований спосіб виробництва екстракту насіння ріпаку озимої та ярої форм передбачає наступну рецептуру (таблиці 1, 2). 2 UA 119399 U Таблиця 1 Вихід екстракту насіння ярого ріпаку 73 % і олії 27 % Найменування сировини насіння ріпаку вихід макухи з насіння ріпаку вихід олії з насіння ріпаку Масова частка сухих речовин, Норма витрат на 100 кг екстракту, кг % в натурі в сухих речовинах 92,0±0,5 165,0±1,0 151,8±0,5 92,0±0,5 120,5±1,0 110,9±0,5 99,9±0,1 44,5±1,0 44,4±0,1 Таблиця 2 Вихід екстракту насіння озимого ріпаку 75 % і олії 25 % Найменування сировини насіння ріпаку вихід макухи з насіння ріпаку вихід олії з насіння ріпаку 5 10 15 20 25 30 35 Масова частка сухих речовин, Норма витрат на 100 кг екстракту, кг % в натурі в сухих речовинах 90,0±0,5 152,0±1,0 136,8±0,5 90,0±0,5 114,0±1,0 102,6±0,5 99,9±0,1 38,0±1,0 38,0±0,1 За допомогою преса шнекового з насіння ріпаку озимої і ярої форм методом холодного пресування при температурі до 50 °C (при допустимих 70 °C) видавлюють екстракт, при цьому вихід олії складає 25-27 %, макухи 73-75 %. Задания пропорції залежить головним чином, від вологості та чистоти насіння. Масова частка білка в макусі насіння ріпаку складає 32-35 %, масова частка жиру - 10-12 %, вміст вологи - 8-10 %. Отримана олія не потребує додаткової очистки. Макуха являє собою однорідну сипучу масу жовтого кольору з властивим ріпаку запахом та смаком. Приклади конкретних співвідношень компонентів продукту і технологічних стадій. Приклад 1. 165 кг насіння ярого ріпаку відпресовують при температурі до 50 °C з паралельним отриманням 44,5 кг олії. Вихід макухи складає 73 %, олії 27 %. Масова частка білка в макусі насіння ріпаку становить близько 32 %, масова частка жиру - близько 12 %, вміст вологи не більше 8 %. Приклад 2. 152 кг насіння озимого ріпаку відпресовують при температурі до 50 °C з паралельним отриманням 38,0 кг олії. Вихід макухи складає 75 %, олії 25 %. Масова частка білка в макусі ріпаку становить близько 35 %, масова частка жиру - близько 10 %, вміст вологи не більше 10 %. Збільшення або зменшення масової частки вологи в насінні ріпаку веде до зміни маси виходу макухи насіння ріпаку, його хімічного складу та сипучості. При зменшенні масової частки вологи в насінні ріпаку вихід макухи з насіння ріпаку та масова частка жиру в ньому зменшуються, а вміст білків підвищується, продукт набуває крихкої та сипучої структури. Натомість, при збільшенні масової частки вологи в насінні ріпаку вихід макухи з насіння ріпаку та масова частка жиру в ньому підвищуються, а вміст білків зменшується, продукт стає пластичним, подекуди щільним. В ході видавлювання екстрактів і олії насіння ріпаку озимої і ярої форм були досліджені технологічні параметри, які впливають на процес холодного пресування і встановлено, що основними з них є ступінь засміченості та вологість насіння. Видавлювання екстрактів насіння ріпаку проходить найбільш ефективно при вологості насіння 8-10 %. При більшій вологості тиск в шнековому пресі знижується і зона інтенсивного виділення олій зміщується до зони завантаження. При вологості менше 8 % тиск збільшується вище номінального і зона інтенсивного видавлювання олій зміщується до виходу макухи з пресу, отвори сепараторної камери забиваються, що може викликати поломку преса. Досліджено жирно-кислотний склад, основні показники якості ріпакової олії озимої і ярої форм, отриманої методом холодного пресування та характеристики отриманої ріпакової макухи озимої та ярої форм (таблиця 3). 3 UA 119399 U Таблиця 3 Вміст жирних кислот омеги-3 (ліноленової кислоти) й омеги-6 (лінолевої кислоти) в рослинних оліях холодного пресування Рослинні олії Ріпаку озимого Ріпаку ярого 5 10 15 Вміст жирних кислот (у % від загальної маси) поліненасичені Ліноленова Лінолева С 18:3омега-3 С18:2омега-6 7,84 17,66 8,09 19,63 Ерукова кислота С 22:1 Співвідношення омега-3/омега-6 1:2,5 1:2,4 Основна цінність ріпакової олії полягає в тому, що вона містить 60 % мононенасичених жирних кислот, що прирівнює її за якістю до оливкової, та поліненасичених жирних кислот 30 % в оптимальному співвідношенні для організму людини. Ріпакова олія відрізняється високим вміст вітаміну Е (потужного антиоксиданту) - 90-100 мг %, який особливо важливий для захисту клітин від окисної атаки вільних радикалів (тобто від старіння). Цінність ріпакової макухи визначається високим вмістом білка (до 35 %) і залишкового жиру (до 12 %). Крім того, при холодному пресуванні білок макухи не є термічно модифікованим, отже, не втрачає своїх корисних властивостей. Пропонований спосіб забезпечує отримання високого виходу екстракту з насіння ріпаку озимої і ярої форм у високих пропорціях щодо виходу олії, в межах 73-75 % екстракту та 2725 % олії з одночасним збереженням їх натуральної якості - кольору, смаку, запаху, консистенції та високої біологічної і харчової цінності. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб отримання екстрактів з насіння озимої і ярої форм ріпаку, який включає холодне пресування та паралельне отримання олії та екстракту, де як технологічне обладнання застосовують прес для віджимання рослинних олій і низькотемпературне видалення олії насіння ріпаку здійснюють за температури в межах 50 °C, який відрізняється тим, що в технологічному обладнанні як прес застосовують прес шнековий і низькотемпературне видалення олії та екстракту насіння ріпаку здійснюють методом холодного пресування за температури що не перевищує 50 °C, при цьому регулюють високий вихід олії з насіння ріпаку озимої і ярої форм у заданих пропорціях щодо виходу екстракту - в межах 73-75 % та олії - в межах 27-25 %, відповідно, для чого підтримують зону інтенсивного виділення олії між зоною завантаження і зоною виходу макухи і забезпечують вологість насіння ріпаку озимої і ярої форм 8-10 %. 30 4 UA 119399 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5