способ получения кедрового масла

Формула изобретения

1. Способ получения кедрового масла, включающий экстракцию измельченных орехов этиловым спиртом с последующим отделением масла от спирта, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют под воздействием СВЧ-излучения при мощности 500-1000 Вт в течение 3-6 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что орехи используют в виде ядер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к областям медицинской, пищевой и косметической промышленности и может быть использовано для получения высококачественного растительного масла.

В качестве растительных пищевых масел применяются растительные масла - кедровое, миндальное, хлопковое, подсолнечное, оливковое, рапсовое и др.

Известен способ получения масла из подсолнуха экстракцией пищевым бензином (см. Гавриленко И.В. Оборудование для производства растительных масел. М.: Пищевая промышленность. 1972. С. 183).

Известны также способы получения хлопкового масла из маслосодержащего сырья двухстадийной обработкой гексаном (см. а.с. СССР 1730127, МКИ С 11 В 1/10, 1992, Б.И. 19) и получения хлопкового масла методом прямоточной экстракции маслосодержащего сырья растворителем: водой, полиэтиленгликолевым эфиром и гексаном. (см. А.с. СССР 1805317, МКИ 11 В 1/10, 1993, Б.И. 12).

Недостатками известных способов являются длительность процесса экстракции (5-7 ч), необходимость отгонки экстрагентов под вакуумом, что связано со значительным расходом электроэнергии, загрязнение конечного продукта (масла) остаточным содержанием экстрагента (до 0,05%), что ухудшает его качество.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу следует назвать способ получения кедрового масла, включающий экстракцию измельченных орехов спиртом и отделением спирта отгонкой под вакуумом (см. патент 2096443, МПК С 11 В 1/10, опубл. 20.11.97 г. в БИ 32).

Недостатками данного способа являются длительность процесса экстракции (5-7 ч), необходимость отгонки экстрагента под вакуумом, что связано со значительным расходом электроэнергии; получение кедрового масла, окрашенного таннидами, что ухудшает его качество.

Технический результат изобретения - сокращение длительности процесса производства, расхода электроэнергии и получение высококачественного кедрового масла.

Для достижения указанного технического результата в способе получения кедрового масла, включающем экстракцию измельченных орехов этиловым спиртом с последующим отделением масла от спирта, согласно изобретению, экстракцию осуществляют под воздействием СВЧ-излучения при мощности 500-1000 Вт в течение 3-6 мин.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются новые условия проведения процесса экстракции и их режимы, а именно осуществление экстракции измельченных орехов кедра под воздействием СВЧ-излучения в течение 3-6 мин. Это позволяет значительно сократить продолжительность процесса экстракции (с 4-7 ч до 3-6 мин).

Трудность получения масла в известных способах заключается в длительности процесса экстракции и невозможности полного и быстрого отделения экстрагента от масла.

В ходе экспериментальных исследований было обнаружено, что при обработке смеси ядер кедровых орехов и этилового спирта СВЧ-излучением масло полностью переходит в экстрагент в течение 3-6 мин. После отделения кедрового белка фильтрацией масло и спирт разделяются по плотности, т.е. происходит их расслаивание на 2 фазы: спиртовую и масло, которые хорошо разделяются на делительной воронке.

Под воздействием СВЧ-излучения в процессе экстракции происходит образование линейной структуры кедрового масла, в результате этого масло хорошо отделяется от спирта (происходит четкое расслоение). В известных способах получения кедрового масла не наблюдается такого четкого расслоения в системе масло - спирт после экстракции. И поэтому масло от спирта отделяют различными методами отгонки, дистилляции, настаивания, затем упаривания и т.д., что связано со значительным расходом электроэнергии и усложняет производство. Заявляемый же способ позволяет исключить указанные процессы отделения масла от спирта, т.к. после СВЧ-обработки происходит четкое разделение в системе масло - спирт, что позволяет отделить экстрагент (этиловый спирт) простым разделением на делительной воронке или декантацией. При этом полученное кедровое масло не содержит таннидов и следов экстрагента, имеет приятный запах и вкус кедровых орехов, золотисто-желтого цвета, не растворяется в воде.

Таким образом, как видно из вышеизложенного, именно заявляемая совокупность существенных отличительных признаков изобретения, заключающаяся в новых условиях проведения процесса экстракции и их режимах, способствовала достижению технического результата, выраженного в сокращении длительности процесса производства, расхода электроэнергии и получении высококачественного кедрового масла.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к рассматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Оптимальные режимы обработки СВЧ-излучением смеси ядер кедровых орехов и этилового спирта были установлены в ходе экспериментальных исследований.

При уменьшении мощности СВЧ-излучения менее 500 Вт и времени обработки менее 3 мин масло не полностью переходит в экстракт, что уменьшает выход масла.

А увеличение мощности СВЧ-излучения более 1000 Вт и времени обработки более 6 мин нецелесообразно, т.к. не наблюдается существенных изменений, касающихся качества масла и его выхода.

Таким образом, оптимальными режимами обработки смеси ядер кедровых орехов и этилового спирта СВЧ-излучением являются: мощность 500-1000 Вт и время обработки в течение 3-6 мин.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Измельченные ядра кедровых орехов и этиловый спирт в весовом отношении 1: 1 перемешивают и обрабатывают СВЧ-излучением при мощности 5000-1000 Вт, частоте 2,45 ГГц в течение 3-6 мин, затем отделяют кедровый белок фильтрованием, а отделение масла от этилового спирта осуществляют на делительной воронке.

Полученное предлагаемым способом кедровое масло содержит: нежировых примесей - не более 0,1%, влаги - не более 0,3-0,4%, летучих веществ - не более 0,005%; кислотное число - не более 6 мг КОН/г; неомыляемых веществ - не более 1,3%; перекисное число - не более 5,0 ммоль/кг, 1/20; фосфорсодержащих веществ - не более в пересчете на стеаролеолецитин 0,6%; на Р₂О₅ - 0,5%; температура вспышки - не ниже 225^oС; показатель преломления - 1,475-1,476; плотность при 20^oС -0,920-0,922 г/м³; йодное число - 102-150 г/100 г; содержатся --токоферолы, жирные кислоты: пальмитиновая - до 0,1%, олеиновая - до 28%, линолевая - до 66%.

Способ характеризуется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. 1 кг измельченных ядер кедровых орехов смешивают с 1 кг этилового спирта и помещают в печь СВЧ при мощности СВЧ-излучения 1000 Вт и частоте 2,45 ГГц на 3 мин. Затем смесь отфильтровывают от белка, раствор помещают в делительную воронку и отделяют от спирта маслянистый раствор золотисто-желтого цвета. Выход масла составляет 48%. Общая продолжительность всего процесса 30 мин.

Полученное масло имеет следующие характеристики: кислотное число 3,225 мг КОН, плотность 0,921 г, коэффициент преломления 1,476 (при 20^oС), перекисное число 3,0, неомыляемые вещества 1,04, влажность - следы.

Пример 2. Приемы и операции аналогичны примеру 1. При этом мощность излучения 750 Вт, продолжительность обработки - 4 мин. Выход кедрового масла составляет 42%.

Полученное масло имеет следующие характеристики: кислотное число 3,220 мг КОН, плотность 0,91 г, коэффициент преломления 1,469 (при 20^oС), перекисное число - 2,85, неомыляемые вещества - 1,02, влажность - следы.

Пример 3. Приемы и операции аналогичны примеру 1. При этом мощность излучения 500 Вт, продолжительность обработки - 6 мин. Выход кедрового масла составляет 35%.

Полученное масло имеет следующие характеристики: кислотное число 3,310 мг КОН, плотность 0,915 г, коэффициент преломления 1,471 (при 20^oС), перекисное число 2,91, неомыляемые вещества 1,04, влажность - следы.

Сравнительные характеристики кедрового масла, полученного заявляемым способом и известными способами, приведены в нижеследующей таблице.

Как видно из таблицы, масло, полученное по предлагаемому способу, имеет высокий выход и богато жирорастворимыми кислотами. При этом значительно сокращается продолжительность процесса производства масла.

Заявителем разработан простой, дешевый и удобный способ получения высококачественного кедрового масла с высоким его выходом, минимальными затратами времени на экстракцию и исключением процесса вакуумной отгонки экстрагента.