Комплексная переработка кедрового ореха

 

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано в пищевой, медицинской и косметической отраслях. Измельченный кедровый орех экстрагируют гексаном (1 ступень) при объемном соотношении орех к растворителю 1: 3 с получением кедрового масла и послеэкстракционного остатка. На второй ступени послеэкстракционный остаток экстрагируют этиловым спиртом. Твердый остаток используют для получения белково-углеводного комплекса.

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения ряда ценных продуктов из кедрового ореха, используемых в медицинской, пищевой и косметической промышленности.

Известен единственный способ комплексной переработки кедрового ореха, включающий лущение кедровых орехов и выделение кедрового масла методом прессования (Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Т. 1, кн. 1, Л., 1975, с. 618-619).

Недостатком известного способа является предварительное лущение кедровых орехов, недостаточная полнота извлечения кедрового масла при использовании метода прессования. Известный способ не позволяет полностью утилизировать биомассу кедрового ореха и значительное количество полезных веществ остается невостребованным. Известный способ включает получение только кедрового масла, а остальные компоненты послеэкстракционного остатка не используются совсем.

Недостатком известного способа является неполная утилизация биомассы кедрового ореха, в результате чего значительное количество полезных веществ остается невостребованным.

Известные способы включают получение только кедрового масла, а остальные компоненты послеэкстракционного остатка не используются совсем.

Целью настоящего изобретения является максимальное извлечение экстрактивных веществ, разработка безотходной технологии с использованием послеэкстракционных остатков, богатых белками, минеральными компонентами, крахмалом и другими ценными веществами, что позволяет наиболее полно использовать биомассу кедрового ореха и увеличить ассортимент продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в способе комплексной переработки кедрового ореха, включающем измельчение необрушенных кедровых орехов, выделение масла из орехов экстрагированием гексаном при объемном соотношении орехов к растворителю 1: 3, согласно изобретению, кедровые орехи подвергают двухступенчатой экстрактракции, с получением на первой ступени осветленного кедрового масла, осадка, содержащего стерины, фосфолипиды и жирные кислоты, и послеэкстракционного остатка, на второй стадии - спиртового экстракта, с биологически активными веществами, и твердого остатка, содержащего белки и углеводы, причем на первой ступени выделение кедрового масла проводят при температуре кипения экстрагента и продолжительности процесса 2-6 часов, затем осуществляют разделение кедрового масла на осветленное кедровое масло и осадок, содержащий стерины, фосфолипиды и жирные кислоты, а на второй ступени проводят проточную экстракцию послеэкстракционного остатка этиловым спиртом при температуре кипения растворителя и продолжительности процесса 4-6 часов, жидкостном модуле 1:3 с получением спиртового экстракта и твердого остатка.

Заявляемый способ отличается от известного тем, что в ходе двухступенчатой экстракции на первой ступени получают экстракт кедрового масла и послеэкстракционный остаток, причем, экстракт разделяют на осветленное кедровое масло, используемое для пищевой и парфюмерно-косметической промышленности, и осадок, применяемый для получения концентратов стеринов, фосфолипидов и жирных кислот. На второй ступени послеэкстракционный остаток обрабатывают этиловым спиртом с получением спиртового экстракта, содержащего биологически активные вещества, и твердого остатка. Твердый остаток используют для получения белково-углеводного комплекса. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Способ получения продуктов из кедрового ореха осуществляется следующим образом.

На 1 ступени предварительно измельченное сырье подвергают экстракции гексаном при жидкостном модуле 1:3 и температуре кипения экстрагента в течение 2-6 часов с получением экстракта кедрового масла и послеэкстракционного остатка. Выход экстрактивных веществ - 23,3 - 35,7% (к а.с.с.). Получают кедровое масло, которое представляет собой маслянистую жидкость золотисто-желтого цвета, без запаха, со вкусом обезличенного масла, нерастворимое в воде, легко растворимое в гексане, эфире, бензине. Кедровое масло богато жирорастворимыми витаминами, содержит токоферолы, жирные кислоты: пальмитиновую - до 4%, стеариновую - до 1%, олеиновую - до 18%, линолевую - до 66%.

Полученный экстракт кедрового масла разделяют на осветленное кедровое масло и осадок. Осадок представляет собой густую мазеобразную массу желтого цвета, без выраженного запаха. В его состав входят фосфолипиды, стерины, жирорастворимые витамины, жирные кислоты. Осадок используют для получения концентратов стеринов, фосфолипидов и жирных кислот.

На 2 ступени проводят проточную экстракцию послеэкстракционного остатка кедрового ореха этиловым спиртом при температуре кипения растворителя в течение 4-6 часов при жидкостном модуле 1:3. Экстракт охлаждают и фильтруют. Спиртовый экстракт - жидкость красно-коричневого цвета с приятным запахом. Выход экстрактивных веществ - 5.37 - 6.14%; нейтральные вещества составляют - 5.12 - 6,53%; фенольные вещества - 3,01 - 7.12%; кислотные вещества - 4.10 - 5,42%; кислотное число, мг КОН - 8.67-21.71; плотность при 20^oC, г/см³ - 0.820-0.831; показатель преломления при 20^oC, п²⁰ - 1.3653-1.3676.

Твердый остаток - сыпучая масса, состоящая из белков и углеводов: трудногидролизуемые полисахариды - 9.3-9.4%; крахмал - 20.0-21.0%; белки - 43.8-45.4%. Содержание минеральных компонентов - 6.8 - 7.0 %; обнаружено 7 макроэлементов, таких как K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, Si и 17 микроэлементов. К, Mn и Na преобладают как в исходном кедровом орехе, так и в послеэкстракционных остатках. Кроме того, в исследуемом сырье содержится значительное количество микроэлементов, таких как Zn, Cu, Mn, Pb, B.

Твердый остаток используют для получения белково-углеводного комплекса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

1 кг необрушенных кедровых орехов измельчают на лабораторном измельчителе и экстрагируют в аппарате Сокслета гексаном в течение 2-х часов при жидкостном модуле 1: 3 и при температуре кипения растворителя (1 ступень). Растворитель удаляют под вакуумом. Получают экстракт кедрового масла (233 г) - 23,3% и послеэкстракционный остаток (761 г) 76,1%. Экстракт кедрового масла разделяют и получают осветленное кедровое масло (228,34 г.) 22,8% и осадок (4,7 г) 0,5%. Осветленное кедровое масло представляет собой маслянистую жидкость золотисто-желтого цвета, без запаха, со вкусом обезличенного масла, нерастворимое в воде, легко растворимое в гексане, эфире, бензине. Кедровое масло богато жирорастворимыми витаминами, содержит токоферолы, жирные кислоты: пальмитиновую - до 4%, стеариновую - до 1%, олеиновую - до 18%, линолевую - до 66%.

Осадок (4.7 г) содержит нейтральных липидов 76,2%, гликолипидов - 20,1%, фосфолипидов - 3,0% и его используют для получения концентратов стеринов, фосфолипидов и жирных кислот.

Послеэкстракционный остаток после 1 ступени экстракции подвергают проточной экстракции 96%-ным этиловым спиртом при температуре кипения экстрагента в течение 4-х часов (2 ступень). Экстракт охлаждают и фильтруют. Выход спиртового экстракта - 5.37% (40,9 г).

Спиртовый экстракт - жидкость красно-коричневого цвета с приятным запахом. Выход экстрактивных веществ - 5.37%; нейтральные вещества составляют - 5.12%; фенольные - 3,01%; кислотные - 4.10%; кислотное число, мг КОН - 8.67; плотность при 20^oC, г/м³ - 0.820; показатель преломления при 20^oC, п²⁰ - 1.365.

Твердый остаток (720,1 г) - сыпучая масса, состоящая из белков и углеводов: трудногидролизуемые полисахариды - 9.3%; крахмал - 20.0%; белки - 43.8%. Содержание минеральных компонентов - 6.8%; обнаружено 7 макроэлементов, таких как K, Na, Ca, Mg, Fe, Al, Si и 17 микроэлементов. K, Mn и Na преобладают как в исходном кедровом орехе, так и в твердом остатке. Кроме того, в исследуемом сырье содержится значительное количество микроэлементов, таких как Zn, Cu, Mn, Pb, B.

Пример 2.

Аналогично примеру 1. В аппарат загружают 1 кг измельченных необрушенных кедровых орехов и экстрагируют при температуре кипения гексана в течение 4-х часов при жидкостном модуле 1:3. Растворитель удаляют в вакууме на роторном испарителе при остаточном давлении 15 мм рт.ст. и температуре 30^oC.

Выход экстракта кедрового масла составляет 33.1% (331 г). Послеэкстракционный остаток после 1 ступени экстракции подвергают проточной экстракции 95%-ным этиловым спиртом при температуре кипения растворителя в течение 5 часов (2 ступень). Экстракт охлаждают и фильтруют. Выход спиртового экстракта составляет 5.62% (37,59 г); нейтральные вещества составляют - 5.82%; фенольные - 5,07%; кислотные - 4.75%; кислотное число, мг КОН - 16,10; плотность при 20^oC, г/см³ - 0.825; показатель преломления при 20^oC, п²⁰ - 1.366.

В твердом остатке (630.0 г) содержится трудногидролизуемых полисахаридов - 9.3%; крахмала - 20%; белков - 44,6%, минеральных компонентов - 6.9%: обнаружено 7 макроэлементов и 17 микроэлементов.

Пример 3.

Повторяется описанный в примере 1 процесс, за исключением того, что растворитель (гексан) отгоняют на кипящей водяной бане. Выход экстракта кедрового масла составляет 35.7% (357 г). Продолжительность экстракции - 6 часов. Выход спиртового экстракта - 6,14% (39.48 г); нейтральные вещества составляют - 6,53%; фенольные - 7.12%; кислотные -5.42%; кислотное число, мг КОН - 21.71; плотность при 20^oC, г/см³ - 0.831; показатель преломления при 20^oC, п²⁰ - 1.3676.

В твердом остатке содержится трудногидролизуемых полисахаридов - 9.4%; крахмала - 21%; белки - 45.4%; минеральных компонентов - 7.0%; обнаружено 7 макроэлементов и 17 микроэлементов.

Разработанный авторами комплексный способ переработки кедрового ореха позволяет получать с высоким выходом кедровое масло, спиртовый экстракт, содержащий биологически активные вещества и использовать послеэкстракционный остаток для получения белкового углеводного комплекса.

Формула изобретения

Способ комплексной переработки кедрового ореха, включающий измельчение и выделение масла с получением твердого остатка, содержащего белки и углеводы, отличающийся тем, что измельчению подвергают необрушенный кедровый орех, выделение масла осуществляют двухступенчатой экстракцией, на первой ступени проводят экстракцию гексаном при объемном соотношении ореха к растворителю 1 : 3 и выделение кедрового масла при температуре кипения растворителя в течение 2 - 6 ч с получением осветленного кедрового масла, осадка, содержащего стерины, фосфолипиды и жирные кислоты и послеэкстракционного остатка, на второй ступени проводят проточную экстракцию послеэкстракционного остатка этиловым спиртом при температуре кипения экстрагента в течение 4 - 6 ч при жидкостном модуле 1 : 3 с получением спиртового экстракта с биологически активными веществами и твердого остатка.