Інноваційні технології добування рослинних олій. Амарантова олія

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Міністерство освіти і науки України

Державний вищий навчальний заклад

Український державний хіміко-технологічний університет

Кафедра ТПЖ та ХП

РЕФЕРАТ

на тему:

Інноваційні технології добування рослинних олій. Амарантова олія

Виконала: Шевченко П.Б.

студентка групи 5-ТЖ-77

Перевірила: доцент,

к.т.н. Філінська Т.Г.

Дніпро - 2019



ЗМІСТ

ВСТУП

1. Характеристика продукції

1.1 Властивості амарантової олії

1.2 Застосування амарантової олії

2. Добування амарантової олії

2.1 Олійна екстракція

2.1.1 Блок схема олійної екстракції

2.2 Гексанова екстракція

2.3 СО₂ екстракція

3. Метод холодного пресування

3.1 Переробка насіння амаранту

ВИСНОВКИ

ЛІТЕРАТУРА



ВСТУП

Амарант - маловідома для України сільськогосподарська культура. Деякі види цієї рослини (амаранта загнута) добре відомі, як бур'ян.

У перекладі з грецької амарант - «нев'януча квітка». І дійсно, суцвіття цієї рослини ніколи не в'януть, тому не дивно, що в Греції, амарант став символом безсмертя.

Близько 8 тис. років амарант був однією з основних зернових культур Південної Америки. Називали його «золото ацтеків».

Сьогодні переробка цієї рослини не так поширена, але амарант залишається живильною, цілющою, економічно вигідною і перспективною культурою. Сквален, що міститься в рослині при попаданні в організм, насичує його киснем, підвищує імунітет, корисний після хіміотерапії і як профілактика ракових захворювань.

Більш глибоке вивчення теми, складу зерен, дозволило зрозуміти, що найбільш якісну сировину вирощують саме в Україні. Зокрема, український амарант перевершує закордонні аналоги за такими показниками, як:

- Жирно-кислотний склад;

- кількість сквалену;

- вміст інших елементів.

Амарант можна використовувати в різних сферах:

- харчова промисловість;

- косметологія;

- фармація;

- виробництво корму для тварин.

В цілому ж, культура є фактично безвідходною, що підвищує її рентабельність. З насіння амаранту отримують:

- олію;

- борошно;

- пшоно;

- пластівці;

- шрот.

З продуктів рослини виробляють ліки, спреї, олії і гелі, інші косметичні засоби.

Та й в цілому - культура високоприбуткова. Аналіз за 2016 рік:

- врожайність - 20 центнерів з гектара;

- дохід з одного гектара посівної площі - понад 40 тисяч гривень;

- в даний час вартість однієї тонни зросла до 30 тисяч гривень.



1. Характеристика продукції

В останні роки великий інтерес у фахівців викликає амарант, який має давні традиції використання в харчовій і медичній практиці. Аналіз хімічного складу основних продовольчих культур показує, що зерно амаранту містить в середньому: 14,0-20,0% - білка, 5,8-9,7% - ліпідів і 3,9-16,5% - харчових волокон, що вище, ніж у більшості зернових культур.

Амарантова олія, отримана з дрібного насіння амаранту різних сортів, поєднується з будь-яким медикаментозним лікуванням. Вона ліквідує побічні явища після застосування медикаментів або інших методів активної терапії; покращує функцію нирок, печінки; зменшує прояв токсикозів; нормалізує показники сечі і крові; м'яко впливає на слизову оболонку шлунка і кишечника; відновлює роботу клітин епітелію; пригнічує розвиток патогенних мікроорганізмів мікрофлори, виводячи з організму їх токсичні продукти; допомагає відновленню роботи залоз внутрішньої секреції, кровоносної системи; попереджає і захищає від розвитку ерозивних процесів.

Крім того, олія насіння амаранту сама по собі або в поєднанні з іншими засобами є ефективним дієтичним продуктом, що сприяє зміцненню імунної та гормональної систем, усунення порушення обміну речовин, виведенню шлаків, радіонуклідів і солей важких металів з організму, поліпшенню стану при анемії, нормалізації роботи шлунково-кишкового тракту та інших функцій організму. Головною особливістю амарантової олії, що відрізняє її від всіх відомих олій, є високий вміст в ньому таких фізіологічно активних компонентів, як фітостероли і сквален. Фітостероли мають властивість знижувати вміст холестерину в крові. Вміст сквалену в амарантовій олії доходить до 8% (оливкова олія містить 0,7% сквалену, олія з рисових висівок - 0,3%, олія з пшеничних зародків і кукурудзяна - 0,1%).

Сквален (С₃₀Н₅₀) - природний ациклічний тритерпен з шістьма подвійними зв'язками, а саме 2,6,10,15,19,23-гексаметіл-2,6,10, 14,18,22-тетракозагексаєн. В даний час сквален в чистому вигляді отримують з печінки глибоководних акул, де в залежності від виду акул його вміст може доходити до 90%. В амарантовій олії також присутні похідні сквалена - фітостероли, вміст яких досягає 2%.

Сквален виконує в організмі роль регулятора ліпідного і стероїдного обміну, будучи попередником цілого ряду стероїдних гормонів, холестерину і вітаміну Д. Сквален - обов'язковий компонент сальних залоз підшкірної клітковини людини, при пошкодженні якої його концентрація різко зростає, що свідчить про його захисної ролі. Найважливішим компонентом амарантової олії є токоферол (вітамін Е). У амарантовій олії міститься до 10% фосфоліпідів, переважаючим компонентом яких є лецитин. Біологічна роль лецитину загальновідома.

Амарантова олія належить до групи лінолевої кислоти, яка становить до 50% від суми жирних кислот, що містяться в олії.

Хімічний склад амарантової олії наведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Хімічний склад амарантової олії

Складова	Кількість, %
Ліноленова кислота (омега-3)	5
Лінолева кислота (омега-6)	49
Олеїнова кислота (омега-9)	23
Пальмітинова кислота	19
Стеаринова кислота	4
Сквален	8
Особлива форма вітаміну Е, антиоксидантні властивості в 40-50 разів вище, ніж зазвичай;
Вітаміни В1, В2, D, A

За складом жирних кислот олія амаранту близька до кукурудзяної - обидва продукти містять більше 50% лінолевої кислоти. Але унікальність амарантової олії визначають її два інші компоненти. По-перше - вітамін Е в досить рідкісної формі, і він особливо активний (тому він і вважається найпотужнішим антиоксидантом), а другий - сквален. Остання речовина є обов'язковим компонентом людської шкіри і активно бере участь в синтезі стероїдів, в тому числі гормонів і вітаміну D. Сквален допомагає насичувати органи і тканини киснем, має протиракову і протипухлинну активність, підвищує стійкість організму до різних типів вірусів, бактеріальних і грибкових інфекцій, впливу радіації. Високу поживну цінність олії амаранту визначає наявність біологічно активних речовин, таких як фітостероли і фосфоліпіди (з переважаючим компонентом - лецитином), а також ряд мінералів - залізо, кальцій, магній, фосфор, калій та інші.

1.1 Властивості амарантової олії

Має антиоксидантну активність. Амарант - це ідеальний домашній засіб для усунення вільних радикалів (очищення шкіри), лікування інфекцій та зменшення запалення.

Підвищує імунітет. Амарант буквально «нашпигований» багатьма необхідними поживними речовинами, які сприяють нормальному функціонуванню людського організму. Амарантова олія містить білки, вуглеводи, вітамін К, рибофлавін, вітаміни А, B6 і C, а також є відмінним джерелом фолієвої кислоти, заліза і магнію.

Покращує травлення. Амарант містить більше дієтичної клітковини і білка, ніж інші зернові. Високий рівень клітковини робить амарантову олію ідеальною для лікування закрепів.

Нормалізує електролітний баланс. Амарантова олія містить безліч мінералів, таких як, залізо, мідь, магній, калій, кальцій і фосфор, що мають вирішальне значення для підтримки необхідного балансу електролітів в нашому тілі.

Ідеальний продукт для безглютенової дієти. Амарант є безглютеновим продуктом, який допомагає людям, що страждають від захворювань на целіакію. Він забезпечує рекомендовану щоденну дозу білка і містить більше 30% білка, виявленого в інших цілісних зернових (наприклад, таких як жито, рис, пшениця або навіть овес).

Володіє антихолестериновими властивостями. Амарант є одним з найкращих продуктів для тих, хто має високий рівень холестерину. Амарант містить токотрієноли (тип вітаміну Е), які є ефективним засобом для зниження рівня холестерину.

Ефективна в боротьбі з анемією. Амарант є багатим джерелом необхідних поживних речовин і одним з найбагатших джерел заліза Амарантова олія провокує коагуляцію і, тим самим, сприяє підвищенню рівня гемоглобіну в крові.

Володіє антиканцерогенним ефектом. Амарант містить спеціальну амінокислоту - лізин. А лізин, в свою чергу, містить поживні речовини та мінерали, такі як магній, залізо, фосфор, калій і вітаміни С і Е, які допомагають боротися з вільними радикалами в організмі, що викликають утворення ракових клітин.

Запобігає серцево-судинним захворювання. Амарантова олія - це багате джерело фітостеролів, які сприяють зниженню кров'яного тиску і в результаті допомагають запобігти безлічі супутніх гіпертонії захворювань.

Запобігає остеопорозу. Амарант є одним з найбагатших джерел кальцію. Було виявлено, що вживання амарантової олії в їжу знижує ризик дефіциту кальцію, і в свою чергу, зменшує ризик кісткових захворювань, таких як остеопороз і ревматоїдний артрит.

Сприяє поліпшенню зору. Амарант є багатим джерелом вітамінів А і С. Ці вітаміни вже давно відомі як основні поживні речовини, які допомагають поліпшити зір.

Запобігає посивінню волосся. Амарантова олія має багато переваг не тільки для тіла, але і для шкіри, а також для волосся. Вона допомагає запобігти випаданню і лікує ламке волосся, а також гальмує передчасне посивіння волосся.



1.2 Застосування амарантової олії

Рекомендовано при багатьох захворюваннях серцево-судинної системи, в тому числі атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, гіпертонії і порушень мозкового кровообігу.

Цей продукт також рекомендується для лікування хворих з наступними діагнозами: коліт, виразка шлунка і 12-палої кишки, гастрит, цироз печінки, вірусний і алкогольний гепатит.

Ефективно при різних пошкоджень шкіри: тривалого загоєння виразок, опіків, сухій екземі, псоріазі, дерматиті.

Ця цілюща олія успішно використовується в променевій терапії. Якщо олією амаранту змастити ділянку шкіри, при якому розташована пухлина, доза може бути збільшена до деякої міри, без побоювання отримати радіаційні опіки. Використання цього продукту в їжу, як до, так і після хіміотерапії або променевої терапії значно прискорює одужання пацієнта.



2. Добування амарантової олії

Для вилучення олії були використані насіння амаранту виду Amaranthus caudatus.

В індустрії переробки амаранту і отримання з нього олії є такі технології:

- олійна екстракція;

- витяг одним з органічних розчинників (метод гексанової екстракції);

- докритична і надкритична СО₂ екстракція.

2.1 Олійна екстракція

2.1.1 Блок схема олійної екстракції

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Екстракцію проводили за методом, зареєстрованим в патенті RФ 2109038 «Спосіб отримання масляних екстрактів з рослинної сировини». Даний спосіб передбачає застосування в якості екстрагента будь-якої рафінованої або дезодорованої олії. Було використано оливкову олію.

Перед отриманням олії насіння попередньо очищається від лушпиння і домішок, висушується і подрібнюється (отримується м'ятка).

М'ятку перед екстрагуванням піддають гідротермічній обробці, тобто зволожують і прогрівають в термостаті при температурі 90°С. В результаті з м'ятки отримують мезгу, з якої легше витягується олія.

Через отриману мезгу пропускають рафіновану оливкову олію і екстрагують при температурі 22±2°С протягом 15-25 днів при різному співвідношенні сировини і олії. Виділення здійснюється віджиманням з проекстрагованого матеріалу. Після віджимання визначається практичний вихід олії. Норми технологічного режиму наведено в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Норми технологічного режиму олійної екстракції

Співвідношення кількості мезги і оливкової олії	Час витримки, діб
	15	20	25
	Вихід олії, %
1,0:0,5	67	70	73
1,0:0,75	69	75	77
1,0:1,0	84	94	93
1,0:1,5	90	91	92
1,0:2,0	89	93	91

З отриманих даних видно, що найбільший вихід олії можливий за таких умов: співвідношення мезги до оливкової олії - 1,0:1,0, температура екстракції - 24°С, час витримки - 20 днів.

Характеристики екстракту отриманого методом олійної екстракції наведено в таблиці 2.2.



Таблиця 2.2

Якісні показники екстракту амаранту отриманого олійною екстракцією

Характеристика	Значення
Колір	Жовтий різної інтенсивності
Запах	Горіхово-травянистий
Кислотне число, мгКОН/г	3,45±0,01
Пероксидне число, ммоль О2/кг	7,5±0,01
Густина, г/см3	0,923±0,001

Недоліком методу є те, що олія вступає в реакцію з повітрям, а це призводить до ще однієї реакції і в підсумку замість сквалена утворюється сквалан. Останній також досить ефективний засіб, але все ж значно поступається за своїми властивостями сквалену. Тому і отримана амарантова олія виявляється в кінцевому підсумку не такою вже ефективною і очікувати від неї суттєвої допомоги здоров'ю не доводиться. Тобто, вона є банальною підробкою. Унікальність даного винаходу полягає також в тому, що таким способом можна переробляти ефіроолійні лікарські трави і насіння з отриманням масляних екстрактів, хоча до теперішнього часу відомі розробки були спрямовані на отримання з цієї сировини або водно-спиртових настоянок, або ефірних олій, або отримання лише медичних олій, при добуванні яких необхідне використання попереднього настоювання або присутність інших речовин. Отриманий продукт вкрай нестійкий і реально зберігає свої якості протягом 7-10 днів після виготовлення.

2.2 Гексанова екстракція

Відомі роботи по екстракції біологічно активних речовин, в тому числі з насіння амаранту, органічними розчинниками. Традиційно з низькоолійної сировини масла витягують прямою екстракцією летючими розчинниками (гексаном, бензином типу «Нефрас»). Однак в інших роботах підкреслюється, що застосування органічних розчинників для вилучення фізіологічно цінних речовин небажано і не дозволяє отримувати харчові олії без втрат біологічно активних речовин при дистиляції розчинника і обов'язкової дезодорації екстракційної олії в разі застосування її для харчових цілей. У невеликих кількостях амарантову олію вже кілька років виробляють методом гексанової екстракції. Ця технологія з урахуванням дешевизни екстрагента (гексана) дозволяє виробляти продукт за прийнятною для вітчизняного ринку ціною. Однак, повністю витягти гексан з амарантової олії не вдається, тому продукт можна реально використовувати тільки для зовнішнього вживання. В їжу таку олію не використовують, оскільки вона має явно виражений присмак гексана.

Метод має на увазі наступне: беруться підготовлені зерна, повністю заливаються спеціальним органічним розчинником (в переважною більшості випадків - це гексан, хоча окремі виробники використовують речовини, що не мають запаху) і чекають, поки розчинник в буквальному сенсі слова «не витягне» з насіння олію.

Екстракти амаранту, поряд з тригліцеридами, містять різні кількості домішок, які погіршують їхній зовнішній вигляд, звужують область застосування або взагалі обумовлюють неможливість їх застосування для харчових цілей і в якості профілактичних засобів. екстракт амаранту може задовольняти вимогам до харчових продуктів тільки після рафінації. Якісні показники екстракту амаранту отриманого гексановою екстракцією наведено в таблиці 2.3.

Таблиця 2.3

Якісні показники екстракту амаранта, отриманого гексановою екстракцією

Характеристика	Значення
Колір	Жовтий різної інтенсивності
Запах	Горіхово-травянистий
Кислотне число, мгКОН/г	7,40
Пероксидне число, ммоль О2/кг	8,10
Густина, г/см3	0,914±0,001



Екстрагування гексаном надає можливість зберегти біологічно активні речовини (токофероли, стероли, сквален).

Недоліками цих способів є те, що вилучення олії екстракцією розчинниками значно здорожує собівартість отримання продукції, робить процес трудомістким, багатостадійним, а також в разі використання органічних розчинників не дозволяє отримати екологічно чистий продукт, що пов'язано з наявністю в олії залишкових кількостей розчинників.

2.3 СО₂ екстракція

екстракція пресування насіння амарант олія

Відомі екологічно чисті способи отримання CO₂-екстрактів з рослинної сировини, наприклад з відходів виноробства, що включають подрібнення сировини, його проточну екстракцію діоксидом вуглецю в екстракторі при рівноважному тиску шляхом багаторазової циркуляції (перед проточною екстракцією в нижню частину екстрактора вводять газоподібний діоксид вуглецю до досягнення в ньому тиску не менше 50% від рівноважного, після чого подають знизу рідкий діоксид вуглецю до повного досягнення рівноважного тиску), зливу місцели з подальшою відгонкою і конденсацією діоксиду вуглецю.

Відомі способи отримання СО₂-екстрактів з насіння амаранту. На дослідно-промисловій установці експериментального заводу КНІІХП отриманий зразок CO₂-екстракту з насіння амаранту сорту Amaranthus hybridus. Процес вилучення олії ведуть при температурі 20-22°С і тиску 5,8-6,0 МПа. Слід зазначити, що вихід екстрактивних речовин невисокий і становить лише 3,5%.

Також відомі способи отримання амарантової олії рідким двоокисом вуглецю на камеральній екстракційній установці періодичної дії при наступних технологічних параметрах: тиск - 5,8 МПа, температураекстракції - 18°С. Масова частка екстрактивних речовин становить 5,41%. До недоліків цього способу відноситься невисока масова частка сквалена в маслі, що дорівнює 7,08%.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягагнення результату є отримання амарантової олії надкритичнною флюїдною екстракцією діоксидом вуглецю при температурі 50 °С і тиску 300 атм. Дана технологія дозволяє отримувати продукт з вмістом сквалену не менше 8%. У зв'язку з тим, що в даний час основним джерелом сквалена є печінку глибоководних акул, розробка ефективних екологічно чистих технологій виділення сквалена з рослинної сировини залишається актуальним завданням.

Амарантова олія виробляється за загальноприйнятою у світовій практиці технологією надкритичної СО₂ екстракції. При кімнатній температурі і великому тиску амарантова олія розчиняється в рідкій вуглекислоті, після випаровування якої залишається чистий продукт з вищеописаними властивостями. З огляду на надзвичайно високу біологічну активність амарантової олії, кінцевому споживачеві пропонується продукт, що представляє собою суміш амарантової і кукурудзяної олії з фіксованим вмістом сквалену.

Екстракція рідким двоокисом вуглецю буває двох видів: докритична і надкритична. Докритична екстракція характеризується наступними параметрами: тиск 40-50 атмосфер при температурі 18-22°С, тобто вона виконується практично при кімнатній температурі і не призводить до змін ні в структурі, ні в кольорі макухи амаранту. При цьому вплив на амарантову олію мінімальний і він виражається в підвищенні кислотності олії до значень 1,5-2 мгКОН/г, що є цілком прийнятним, крім того двоокис вуглецю має бактерицидну здатність, тому мікробіологічні властивості амарантової макухи поліпшуються. Надкритична екстракція рідким двоокисом вуглецю характеризується високими значеннями тиску в робочій камері: 300-500 і навіть 1000 атмосфер, при цьому температура процесу може бути як позитивною, так і навіть негативною, вихід продукту істотно збільшується. Однак, це досить складні в технологічному відношенні процеси і, крім того, маловивчені. Схема проведення надкритичної СО₂ екстракції наведена на рис. 2.3.1.

Рис. 2.3.1 - Схема установки надкритичної СО₂ екстракції

Діоксид вуглецю з балона 1 через сушильний пристрій 2 надходить в циліндр рідинного шприцевого насоса 3, забезпеченого контуром охолодження. Охолодження робочого об'єму насоса прокачування холодного теплоносія через сорочку охолодження забезпечує рідку фазу діоксиду вуглецю в циліндрі 3. Теплоносій охолоджується в термостаті 4 холодильним агрегатом 5. Температура вимірюється хромель-алюмелевими термопарами Т1, Т2. Рідкий СО₂ з шприцевого насоса під заданим робочим тиском проходить через теплообмінник попереднього нагріву 6, де досягає температури процесу, і надходить в екстрактор 7, в який завантажено певну кількість речовини, що розчиняється.

Тиск надкритичного діоксиду вуглецю в екстракторі вимірюється зразковим манометром класу точності 0,4. З екстрактора розчин досліджуваної речовини в СО₂ надходить на дросельний пристрій 8, де відбувається падіння тиску, і розчинник втрачає розчинну здатність. Розчинений компонент осідає в накопичувальної ємності 9. Зважування екстрактора до і після експерименту дозволяє визначити кількість досліджуваної речовини, розчиненої в СО₂. В експериментах використовуються електронні ваги марки ЕТ-600-П-Е з точністю вимірювання ± 10-5 кг. Електронний блок управління (ЕБУ) шприцевого насоса фіксує кількість розчинника, що пройшов за час експерименту (об'ємна витрата) при заданому тиску в циліндрі насоса. Маса минулого діоксиду вуглецю визначається через його щільність, розраховану за рівнянням стану.

При атмосферному тиску в екстрактор в спеціальному сітчастому патроні завантажують подрібнене насіння амаранту, після чого всі ємності і комунікації промивають діоксидом вуглецю, потім тиск і температуру доводять до надкритичних значень: встановлюють робочий тиск Р = 12.3 МПа, і запускають систему рідинного термостату, призначену для підтримки температури процесу Т = 45°С.

Тривалість процесу екстрагування визначають досягненням співвідношення мас екстрагента і сировини до 100:1. Кількість екстрагента визначають ваговим методом. З цією метою приймальний балон встановлюють на електронні ваги, що дозволяють визначати вагу приймального балона в процесі екстракції. Далі екстракт сепарують з наступною регенерацією екстрагента і виділенням амарантової олії, кількість якої визначають зважуванням на електронних вагах.

Спосіб отримання амарантової олії, збагаченої скваленом, що включає екстракцію подрібненого насіння амаранту діоксидом вуглецю в надкритичних умовах з наступною сепарацією екстракту, регенерацією екстрагента і виділенням масла, що відрізняється тим, що подрібнене насіння амаранту екстрагують діоксидом вуглецю при температурі 35-45 °С, тиску8,3-12,3 МПа і масовому співвідношенні екстрагента і сировини в межах (50-75): 1.

Вихід амарантової олії 5,4% з розрахунку на вихідну сировину. Зміст сквалену в олії 20,5% від кількості видобутої олії. Вплив параметрів процесу на вихід амарантової олії і сквалену наведено в таблиці 2.4.



Таблиця 2.4

Вплив параметрів процесу надкритичної СО₂ екстракції

Дослід	Температура, °С	Тиск, МПа	Співвідношення маси екстрагента і сировини	Вихід олії (до маси сировини), %	Вміст сквалену в олії, %
1	35	8,3	75:1	5,3	23,4
2	35	9,2	75:1	5,4	20,3
3	45	10,3	75:1	5,0	26,2
4	55	14,9	40:1	5,4	13,6
5	45	12,3	100:1	5,4	20,5

Отриману речовину виробники називають амарантовою олією. Однак називати її так - неправильно. Адже виготовлена субстанція являє собою розчин, в якому присутня велика кількість жиророзчинних компонентів.

Оскільки використовувати субстанцію в чистому вигляді не можна, її додатково змішують з іншими рослинними оліями, набагато більш дешевими. Небезпека даного методу полягає ще і в тому, що стиснений високим тиском вуглекислий газ активно взаємодіє з молекулами води. Що призводить до продукування вугільної кислоти. Звичайно, кількість води в олії з амаранту невисока, проте вона там все одно є. Тому від вугільної кислоти нікуди не дітися.

Примітно, що самі виробники впевнено стверджують, що подібний метод отримання амарантовї олії є повністю безпечним і екологічно чистим. Однак вони приховують один факт - олія такого типу не містить сквален в чистому вигляді, а тільки різноманітні його похідні. Тому розраховувати, що такий продукт принесе користь вашому здоров'ю, навряд чи варто.



3. Метод холодного пресування

Цей спосіб є інноваційним і єдиним, за допомогою якого вдається виготовити якісну, натуральну, екологічно чисту олію з підвищеним вмістом сквалену. У ній немає домішок, а тому вона максимально корисна для здоров'я. Однак спосіб холодного пресування досить дорогий, а тому і одержуваний продукт коштує чимало. До того ж, для виробництва потрібно багато сировини. Хоча всі витрати на його виробництво (і покупку споживачем) в даному випадку цілком виправдані. Адже в олії міститься багато сквалена.

Суть методу холодного пресування полягає в наступному: ретельно відібране насіння поміщають в спеціальну машину; там їх не підігрівають і не обробляють хімічними реагентами; зверху йде тиск потужним пресом; в результаті виходить найчистіша амарантова олія.

Спосіб включає подрібнення насіння амаранту на дробарці молоткового типу з формуючими каналами. Отриману подрібнену суміш розсіюють з отриманням крохмальної фракції і суміші зародків і оболонок насіння амаранту. Сушку отриманої суміші ведуть при температурі не вище 35°С і далі здійснюють холодне прохідне пресування суміші зародків і оболонок насіння амаранту при температурі не вище 40°С. Отриману олію відстоюють і подають на фільтрацію. Макуху холодного прохідного пресування змішують з масляним відстоєм і піддають другому пресуванню з виділенням олії і макухи у вигляді зародкових пластівців в якості білкової фракції. Винахід дозволяє отримати олію із зародків амаранту зі збереженням в біологічно активному стані найціннішого компонента амарантової олії - сквалена, в отриманні білкового продукту (зародкових пластівців), що володіє біологічною цінністю. Блок схему процесу холодного пресування амарантового зародку наведено на рис. 3.1.



Рис. 3.1 - Блок схема переробки амарантового насіння

Недоліком цього способу є проведення процесу пресування при температурі близько 50°С.

Загальним недоліком способу є те, що в якості сировини передбачено використання зародків, отриманих на борошномельних заводах. Виділити зародок з насіння амаранту на стандартному для борошномельної промисловості обладнанні неможливо, тому що в результаті тертя об робочі поверхні відбувається нагрів сировини до температур понад 60°С.

Характеристика олії амаранту вилученої методом холодного пресування наведена в таблиці 3.1.

3.1 Переробка насіння амаранту

Завданням винаходу є підбір раціональних режимів переробки насіння амаранту шляхом послідовних механічних впливів в щадному температурному режимі з метою відокремлення зародків насіння і виробництва олії із зародків насіння амаранту, що володіє дієтичними і профілактичними властивостями з отриманням крохмальної фракції і біологічно цінної білкової фракції у вигляді зародкових пластівців.

Поставлена задача вирішується тим, що спосіб переробки насіння амаранту з вилученням олії, отриманням білкової і крохмальної фракцій, очищення і подрібнення насіння амаранту і поділ на фракції, відповідно до винаходу, подрібнення насіння проводять на дробарці молоткового типу з формуючими каналами, отриману подрібнену суміш розсіюють з отриманням крохмальної фракції і суміші зародків і оболонок насіння амаранту, сушку суміші ведуть при температурі не вище 35°С і далі здійснюють холодне прохідне пресування суміші зародків і оболонок насіння амаранту при температурі не вище 40°С, отриману олію відстоюють і подають на фільтрацію, макуху холодного прохідного пресування змішують з олійним відстоєм і піддають другому пресування з виділенням олії і макухи у вигляді зародкових пластівців в якості білкової фракції, потім останню подрібнюють.

Технічний результат виражається в найбільш повному використанні насіння амаранту для одержання декількох видів продукції, а саме в поділі насіння амаранту за допомогою дробарки молоткового типу з формуючими каналами на дві фракції - крохмальну (самостійний продукт) і зародкову (що складається з оболонок насіння і зародка), з якої в подальшому здійснюють віджимання олії; у виробництві олії саме із зародків насіння амаранту, збереженні в біологічно активному стані найціннішого компонента амарантової олії - сквалена; в отриманні білкового продукту у вигляді зародкових пластівців, що володіє високою біологічною цінністю; а також в отриманні екологічно чистих продуктів з насіння амаранту - амарантової олії, крохмальної фракції і білкової фракції в вигляді зародкових пластівців.

Подрібнення насіння амаранту здійснюють на дробарці молоткового типу з формуючими каналами, оскільки використання машин іншого типу не дозволяє уникнути нагрівання насіння в процесі обрушення, що призводить до руйнування сквалена і, таким чином, до зниження цінності одержуваного продукту.

Дробарка містить робочу камеру (корпус) 1, ротор 2 із пакетами молотків 3, повітрявідвідний канал 4, завантажувальний пристрій 5, верхній формуючий канал 6 з поверхнею 7 брахистохронної властивості, нижній формуючий канал 8 з поверхнею 9 брахистохронної властивості, відсікачі 10, вивантажувальний пристрій 11. Поверхні 7 і 9 брахистохронної властивості виконані з кутом ухилу наприкінці не менше 30°.

Дробарка зображена на рис. 3.2. працює наступним чином. Після пуску дробарки ротор 2 із пакетами молотків 3 починає обертатися і переміщати 40 повітряний потік, що знаходиться в робочій камері 1. При підході одного з пакетів молотків до повітровідвідного каналу 4, що знаходиться на робочих гранях молотків, за рахунок відцентрової сили повітряний потік виводиться через нього в атмосферу. Пакет молотків в наступний момент робить жорсткий ударний вплив на подрібнюваний матеріал, що виходить з завантажувального пристрою 5. Відлетівши від пакета молотків, частинки зернового матеріалу збираються у верхньому формуючому каналі 6 і рівним шаром по поверхні 7 брахистохронної властивості виводяться з нього з максимальною швидкістю, прямуючи знову під ударну дію наступного пакета молотків. Відлетівши від цього пакета, частинки збираються в нижньому формуючому каналі 7, потім виводяться з нього рівним шаром по поверхні 9 брахистохронної властивості і також спрямовуються з максимальною швидкістю під ударну дію наступного пакета молотків, після чого подрібнюваний матеріал подається в вивантажувальний пристрій 11. Наступний пакет молотків, звільнившись від повітря за допомогою повітровідвідного каналу 4 і відцентрової сили, взаємодіє з наступною частиною зернового матеріалу, що виходить з завантажувального пристрою 5 і т.д. Таким чином, виконання формуючих каналів у вигляді поверхонь брахистохронної властивості дозволяє більш рівномірно розподілити зерновий матеріал по камері подрібнення і направляти його з максимальною швидкістю під ударну дію пакета молотків, чим забезпечується якісне подрібнення, знижується циркулююче навантаження в камері подрібнення та енергоємність процесу в цілому.

Рис. 3.2 - Схема роботи молоткової дробарки

Таблиця 3.1

Характеристика олії амаранту вилученої методом холодного пресування

Показник	Значення
Смак	Притаманний амарантовій олій, без стороннього смаку та гіркоти
Масова частка вологи і летких речовин, %, не більше ніж	0,1
Масова частка не олійних домішок, %, не більше ніж	Не допускається
Сквален, %, не більше	7,0
Токоферол, %, не більше	0,3
Кислотне число, мгКОН/г	5,0
Жирні кислоти, %, у сумі не менше	80
Міристинова, %	0,3-0,6
Олеїнова, %	31,0-32,0



ВИСНОВКИ

З вище вивчених методів добування олії амаранту, можна зробити висновок, що інноваційний метод - холодне прохідне пресування, є найактуальнішим на сьогодення.

Метод «холодного пресування», полягає в тому, що насіння подають в шнековий прес і завдяки високому тиску всередині преса відбувається віджимання олії, температура на виході не повинна перевищувати 40°С. Такий спосіб отримання масла дозволяє домогтися максимального збереження всіх корисних речовин і властивостей масла.

Варто відзначити, що недобросовісні виробники процес віджиму проводять з порушеннями температурного режиму 55-90°С (прагнучи отримати максимальний вихід), при цьому масло втрачає всі свої цілющі властивості.

На ряду з іншими технологіями (або СО₂ екстракція, або витяг одним з органічних розчинників, методом гексанової екстракції), які є малоефективними, або досить складними в технологічному відношенні, крім того, маловивчені, і дуже дорогі, метод холодного пресування має ряди переваг. Саме таким способом отримують справжню, екологічно чисту амарантову олії, що не має домішок органічних розчинників та інших олій.

Також в ході досліджень, був вивчений склад нутрієнтів зерна амаранту, визначені органолептичні, фізико-хімічні показники. Встановлено, що насіння амаранту містить велику кількість полісахаридів (в тому числі крохмалю і харчові волокна) і значну концентрацію білків і ліпідів. У амарантовій олії також міститься достатня кількість ненасичених жирних кислот і сквалену. Отже, насіння амаранту можуть розглядатися як джерела біологічно активних речовин.



ЛІТЕРАТУРА

1. Алексеева Е.И. Физико-химическая характеристика сортов амаранта и их генетическая дифференциация. Труды Белорусского государственного университета. Серия: Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем. - Минск: издательский центр БГУ, 2010 - Т. 5. - № 2. - С. 127-133.

2. Артюнян Н.С., Корнева Е.П., Мартовщук Е.В. Лабораторный практикум по химии жиров. СПб., 2004.- 264 с.

3. Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. - М.: Изд-во стандартов, 1975. -546 с.

4. Выделение масла с высоким содержанием сквалена из семян амаранта сверхкритическим диоксидом углерода / Максудов Р.Н., Тремасов Е.Н., Новиков А.Е., Гумеров Ф.М. и др. // Вестник Казан. технол. ун-та. 2004. №1-2. С. 172-176.

5. Экспериментальная установка для проведения процессов сверхкритической флюидной экстракции с использованием жидкого сорастворителя / Максудов Р.Н., Новиков А.Е., Тремасов Е.Н., Гумеров Ф.М. // Вестник Казан. технол. ун-та. 2004. № 1-2. С. 168-172.

6. Дымчин А.М. Жирно-кислотный состав масла семян различных сортов амаранта // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы II Международного симпозиума. - М.: Пущино, 1997. - Т. 1. - С. 165-167.

7. Кошевой Е.П. Оборудование для производства растительных масел. - М.: Агропромиздат, 1991. - 208 с.

8. Коноков П.Ф., Гинс В.К., Гинс М.С. Амарант - перспективная культура XXI века. Издательский центр «Академия», 1999. - 109 с.

9. Шмалько Н.А. Амарант - перспективная пищевая культура XXI века / Н.А. Шмалько, Ю.Ф. Росляков, Л.К. Бочкова // Наука Кубани. - 2007. - Прил. - С. 6-13.

10. Патент RU2 209 233 C1. Способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белкового и крохмальних продуктов / Калиничева М.В., Мирошниченко Л.А., Сироткин В.Т.; заявл. 2002.07.24, опубл. 2003.07.27.

11. Патент RU 2007 113 894 A. Способ переработки семян амаранта/ Мирошниченко Лидия Александровна, Соболев Сергей Николаевич, Ващенко Юрий Ефимович; заявл. 2007.04.13, опубл. 2008.10.20.

Размещено на allbest.ru

...