Способ выделения пищевых волокон из жмыха маслосодержащих семян

 

Использование: в производстве пищевых волокон из жмыха маслосодержащих семян для увеличения их сорбционной способности. Сущность: способ предусматривает экстракцию жмыха маслосодержащих семян неполярным растворителем с наложением одновременно электростатического поля высокой напряженности и механических ультразвуковых колебаний с частотой 18 - 2000 кГц, отделение содержащей пищевые волокна твердой фазы от экстракта и ее сушку.

Изобретение относится к технологии производства практически неусваиваемых пищевых добавок для продуктов питания пониженной пищевой ценности, обладающих сорбционной способностью и выводящих из организма нежелательные вещества.

Известен способ выделения пищевых волокон из жмыха маслосодержащих семян, предусматривающий экстракцию жмыха неполярным растворителем и отделение содержащей пищевые волокна твердой фазы от экстракта.

Недостатком этого способа является экстенсивность экстракции и неполнота извлечения сопутствующих веществ из пищевых волокон.

Задачей изобретения является интенсификация экстракции и повышение степени очистки пищевых волокон от сопутствующих веществ.

Поставленная задача решается тем, что в способе выделения пищевых волокон из жмыха маслосодержащих семян, предусматривающем экстракцию жмыха неполярным растворителем и отделение содержащей пищевые волокна твердой фазы от экстракта, согласно изобретению, экстракцию осуществляют с наложением одновременно электростатического поля высокой напряженности и механических ультразвуковых колебаний с частотой 18-2000 кГц, а отделенную от экстракта твердую фазу подвергают сушке.

Это позволяет интенсифицировать экстракцию сопутствующих веществ из пищевых волокон и расширить гамму экстрактивных веществ.

Способ реализуется следующим образом.

Жмых маслосодержащих семян после прессового отделения масла загружают в экстрактор и экстрагируют неполярным растворителем в постоянном или переменном электростатическом поле высокой напряженности и в поле механических ультразвуковых колебаний. При этом электростатическое поле высокой напряженности, то есть поле, имеющее напряженность не менее 100 кВ/м, приводит к образованию конвективных потоков в межэлектродном пространстве и накоплению на поверхности шрота полярных компонентов масла. Дисперсный шрот поляризуется с распределением зарядов по его поверхности. В этом случае электроконвективное движение диэлектрической жидкости будет наблюдаться во внешней среде от жидкости к частицам материала, и внутри самой частицы от жидкости из капилляров к поверхности частицы. Это интенсифицирует процесс экстрагирования масла и других сопутствующих веществ из шрота в первое время, но в условиях электростатического поля поверхность поляризованного дисперсного материала после времени полного электроконвективного переноса полярных веществ оказывается блокированной этими веществами, что приводит к резкому увеличению диффузионного сопротивления сырья. В результате скорость экстрагирования под действием электростатического поля падает. Наложение на экстракционную смесь механических ультразвуковых колебаний независимо от их частоты в указанном диапазоне приводит к нарушению клеточной структуры и целостности клеточных оболочек в результате кавитационного процесса изменения давления в жидкой фазе неполярного растворителя. Изменение структуры сырья под действием ультразвука начинается постепенно с незначительных изменений, но их скорость наростает по мере накопления усталостных напряжений при деформации клеточных оболочек и межклеточных связей. Это приводит к постепенному увеличению с нарастающей скоростью поверхности контакта фаз и ускорению процесса экстрагирования. В итоге по мере нарастания диффузионного сопротивления клеточных оболочек в результате снижения их проницаемости при накоплении поляризованных веществ внутреннего содержимого, начинается и развивается процесс разрушения этих оболочек, что освобождает проход как полярным, так и неполярным растворимым веществами внутреннего содержимого клеток обрабатываемого сырья при снижении диффузионного сопротивления и развитии поверхности контакта фаз. По мере изменения структуры сырья снижается возможность затухания интенсивности экстракции в поле электростатических сил, а при полном разрушении клеточных оболочек и структуры обрабатываемого сырья в электростатическом поле высокой напряженности происходит экстракция из сырья полярных и других веществ, не извлекаемых из него при экстракции тем же экстрагентом и воздействии одного электростатического поля высокой напряженности или поля механических ультразвуковых колебаний, к которым, в частности, относятся фосфатиды, жирные кислоты, эфиры и соли жирных кислот, содержащие более 20 атомов углерода в молекуле. После завершения экстракции пищевые волокна отделяют от мисцеллы, а затем сушат их с получением целевого продукта.

Сравнительный анализ полученных пищевых волокон показал, что предлагаемый способ при сокращенном времени экстракции позволяет снизить количество примесей в целевом продукте, а именно фосфатидов, жирных кислот, их эфиров и солей, содержащих более 20 атомов углерода в молекуле.

П р и м е р 1. Жмых семян хлопчатника экстрагируют бензином в постоянном электростатическом поле при напряженности 1,5 МВ/м и в поле механических ультразвуковых колебаний с частотой 18 кГц при температуре 50^оС и гидромодуле 1:1 в течение 50 мин. Мисцеллу сливают самотеком, твердую фазу прессуют для отжима остатков мисцеллы и сушат. По сравнению с контрольным образцом, полученным при экстрагировании того же сырья тем же экстрагентом, содержание примесей в целевом продукте снижено в 27,5 раза.

П р и м е р 2. Жмых семян томатов экстрагируют петролейным эфиром в переменном электростатическом поле при напряженности 2 МВ/м и частоте смены потенциалов 1/7 Гц и поле механических ультразвуковых колебаний с частотой 22 кГц при температуре 41^оС и гидромодуле 1:3 в течение 30 мин. Затем целевой продукт выделяют аналогично примеру 1. По сравнению с контрольным образцом, полученным аналогично, но без наложения на экстракционную смесь ультразвуковых колебаний и электростатического поля высокой напряженности, содержание примесей в пищевых волокнах снижено в 11,2 раза.

П р и м е р 3. Жмых семян винограда экстрагируют сжиженной двуокисью углерода в переменном электростатическом поле при напряженности 30 МВ/м и частоте смены потенциалов 1 Гц и поле механических ультразвуковых колебаний с частотой 120 кГц при температуре 18^оС, давлении 6,3 МПа и гидромодуле 2:3 в течение 15 мин. Затем мисцеллу сливают самотеком и сбрасывают давление до атмосферного для сушки целевого продукта. По сравнению с контрольным образцом, полученным из того же сырья при экстракции тем же экстрагентом по способу-прототипу, содержание примесей в пищевых волокнах снижено в 31,3 раза.

П р и м е р 4. Жмых семян шиповника экстрагируют сжиженным бутаном в постоянном электростатическом поле при напряженности 100 кВ/м и в поле механических ультразвуковых колебаний с частотой 1 МГц при 14^оС, давлении 3,5 МПа и гидромодуле 1:4 в течение 20 мин. Мисцеллу сливают самотеком после окончания экстракции, а давление затем сбрасывают до атмосферного для сушки целевого продукта. По сравнению с контрольным образцом, полученным из того же сырья при экстракции тем же экстрагентом по способу-прототипу, содержание примесей в пищевых волокнах снижено в 30 раз.

П р и м е р 5. Жмых семян облепихи экстрагируют сжиженным азотом при напряженности постоянного электростатического поля 30 МВ/м и в поле механических ультразвуковых колебаний с частотой 2 МГц при температуре 10^оС, давлении 15 МПа и гидромодуле 1:6 в течение 10 мин. Мисцеллу по окончании экстракции сливают, а затем давление сбрасывают до атмосферного для сушки целевого продукта. По сравнению с контрольным образцом, полученным из того же сырья при экстракции тем же экстрагентом по способу-прототипу, содержание примесей в пищевых волокнах снижено в 28,9 раза.

Таким образом предлагаемый способ позволяет интенсифицировать экстрагирование сопутствующих веществ из пищевых волокон и повысить степень их очистки.

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН ИЗ ЖМЫХА МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ СЕМЯН, предусматривающий экстракцию жмыха неполярным растворителем и отделение содержащей пищевые волокна твердой фазы от экстракта, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют с наложением одновременно электростатического поля высокой напряженности и механических ультразвуковых колебаний с частотой 18 2000 кГц, а после отделения от экстракта твердую фазу подвергают сушке.