Способ комплексной переработки растительного сырья и технологическая схема комплексной переработки растительного сырья

Изобретение относится к лесохимической промышленности и может быть использовано для получения экстрактов натуральных биологически активных веществ (БАВ) из поликомпозитных смесей ингредиентов надземной биомассы растений. В виде сырья используется поликомпозитная смесь одновременно перерабатываемых цветов, ягод, листьев, неодревесневших побегов и коры растительного сырья. Извлечение БАВ проводится путем многоступенчатого экстрагирования одним и тем же растворителем, последовательно прокачиваемым через экстракторы первой, второй и третьей ступеней при одинаковом гидромодуле во всех экстракторах с получением экстракта и шрота, которые направляются на дальнейшую переработку. Технологическая схема комплексной переработки растительного сырья, включает сортировочную, холодильный шкаф, камеру разогрева, шнековый измельчитель, соединенный с блоком разлива и упаковки пюре, шнековый пресс, соединенный с центрифугой и емкостью для сока, виброэкстрактор, теплообменники, вакуум-фильтр, конвективную сушилку, измельчитель. Схема содержит три последовательно установленных виброэкстрактора, соединенные с шнековым прессом и экстрактор для повторного извлечения биологически активных веществ из шрота, полученного из виброэкстакторов. Использование изобретения позволить провести комплексную переработку растительного сырья. 2 н.п. ф-лы, 1 ил, 3 табл.

 

Изобретение относится к лесохимической промышленности и может быть использовано для получения экстрактов натуральных биологически активных веществ (БАВ) и других продуктов из поликомпозитных смесей ингредиентов надземной биомассы растительного сырья.

Известен способ переработки ягод черноплодной рябины путем их дробления и последующего экстрагирования БАВ водно-этанольными смесями определенного состава при определенных гидромодуле и температуре системы [1].

Однако, при этом доля используемой в хозяйственном обороте биомассы растений невелика, концентрация извлекаемых компонентов в получаемых экстрактах, а также технико-экономические и качественные показатели малы, значительны материальные и энергетические затраты.

Существуют способы и режимы извлечения БАВ из коры и плодов калины обыкновенной, пригодные и для других дикоросов. Однако при этом остальные компоненты биомассы практически не утилизируются, хотя, как установлено в последние годы [2-4], те же самые БАВ присутствуют также в цветах, листве и неодревесневших побегах. Вследствие этого значительная часть ценного природного сырья не утилизируется, степень освоения даров леса остается крайне низкой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки калины обыкновенной путем индивидуального извлечения БАВ из цветов, ягод, листвы, неодревесневших побегов и коры растений, содержащих одни и те же биологически активные вещества [5]. Установлено также, что для всех видов сырья при экстрагировании наиболее значимыми являются температура системы, содержание этанола в водно-спиртовом растворителе и гидромодуль, а их численные значения, соответствующие оптимальному извлечению, близки.

Недостатком известного способа является то, что извлечение БАВ из растительного сырья калины обыкновенной проводится последовательно из всех ингредиентов надземной биомассы, вследствие чего его продолжительность весьма велика, либо, если переработка отдельных ингредиентов ведется параллельно, аппаратурно-технологическая схема становится неоправданно громоздкой. К тому же при этом способе утилизации растительного сырья сбор, сортировку, хранение и измельчение ингредиентов биомассы также необходимо проводить раздельно.

Известны аппаратурно-технологические схемы (АТС) получения экстрактов БАВ из растительного сырья, складывающиеся из трех основных стадий: первая - сбора и отбраковки отдельных ингредиентов биомассы, их сортировки, замораживания и хранения; вторая - дробления твердой фазы и экстрагирования из нее тех или иных ингредиентов и третья - утилизации отходов [6, 7] производства.

Так, аппаратурно-технологическая схема переработки плодов черноплодной рябины [6] состоит из блока приемки, обработки, упаковки и хранения сырья, дробильного и экстракционного отделений, узла переработки твердых отходов. Технологическая схема содержит блок обработки плодов, камеры хранения, ножевой измельчитель, смеситель, блок упаковки, камеру нагрева, шнековый разделитель, купажный чан, блок розлива и упаковки, экстракционную установку, вакуум-фильтр, сушильную установку, пресс, выпарную установку, сборник, насос, теплообменник, спиртоловушку. Технологическая схема работает по следующему принципу. Растительное сырье доставляется автотранспортом в подготовительное отделение, операции по обработке плодов осуществляются в блоке обработки ягод, где их взвешивают, сортируют, удаляют инородные частицы, подпорченные ягоды и другие примеси. Затем основная масса сырья, за исключением перерабатываемой непосредственно после доставки, пакуется в полиэтиленовые пакеты и укладывается в деревянные, картонные ящики (коробки), хранимые в холодильной камере при отрицательных температурах.

При переработке плодов по варианту с получением сока хранимые при отрицательных температурах плоды поступают в камеру нагрева, где выдерживаются. После разогрева сырье направляется в шнековый разделитель, в котором осуществляется измельчение и разделение плодов на жидкую (сок) и твердую (жом) фазы. Сок насосом подается в купажную емкость, куда одновременно поступают необходимые по рецептуре компоненты, при необходимости, предварительно измельченные на мельнице ударно-раскалывающего типа, либо в шнековой дробилке. Полученный купажированный сок насосом перекачивается в блок розлива и упаковки, откуда в виде готового продукта поступает в реализацию.

Жом направляется в экстракционную установку, где в активном гидродинамическом режиме осуществляется извлечение из него БАВ водно-спиртовой смесью. Экстрагент из сборника подается в экстракционную установку насосом через теплообменник, предназначенный для поддержания постоянства температуры системы при экстрагировании. Затем смесь направляется в вакуум-фильтр. Жидкий, обогащенный биологически активными веществами экстракт после отстаивания и фильтрования насосом перекачивается в сборник, откуда может как готовый продукт сразу поступать на розлив, упаковку и реализацию, либо через теплообменник направляется в выпарную установку, где упаривается, а затем сливается в сборник, откуда направляется на розлив, упаковку и реализацию.

Образующиеся при кипячении пары этанола улавливаются в спиртоловушке, а конденсат насосом перекачивается в сборник водно-этанольной смеси для повторного использования.

Твердый влажный послеэкстракционный шрот направляется в сушильную установку, а затем на пресс и, через блок упаковки - на реализацию.

При переработке плодов с получением пюре, то есть без разделения на фазы, сырье из камеры хранения сразу поступает на ножевой измельчитель. Измельченная масса плодов подается в смеситель, в который также вносятся необходимые по рецептуре ингредиенты, и далее, через блок упаковки, поступает на реализацию. Возможна также реализация плодов в замороженном виде.

Схема имеет следующие недостатки. Во-первых, она пригодна лишь для переработки плодов, второй ее существенный недостаток - необходимость концентрирования получаемых извлечений, что неизбежно влечет за собой усложнение аппаратурно-технологической схемы, увеличение материальных и энергетических затрат, снижение качества продукции и экономических показателей.

Наиболее близкой к заявляемой является аппаратурно-технологическая схема получения обогащенных иридоидами экстрактов из коры калины обыкновенной [7], включающая сортировочную, холодильный шкаф, ножевой измельчитель, узел разогрева ягод, шнековый измельчитель, емкость, центробежный насос, теплообменник-подогреватель, экстрактор, вакуум-фильтр, конвективную сушилку, центрифугу, мельницу. По этой технологической схеме сырье доставляется автотранспортом в подготовительное отделение цеха, где взвешивается, сортируется, удаляются инородные частицы и загрязнения. Сырье подсушивается в темном хорошо проветриваемом помещении, дробится в ножевом измельчителе. Затем основная масса сырья пакуется в тряпичные пакеты и укладывается в деревянные, картонные или полиэтиленовые ящики (коробки) и, при необходимости, хранится в комнатных условиях.

В экстрактор, снабженный мешалкой, загружается партия частиц коры. Центробежным насосом из емкости закачивается предварительно подогреваемый в теплообменнике экстрагент. Температура системы поддерживается постоянной в ходе протекающего здесь в активном гидродинамическом режиме процесса извлечения БАВ из растительного сырья.

По окончании извлечения система направляется в вакуум-фильтр для разделения на фильтрат, обогащенный биологически активными веществами, и твердый остаток - послеэкстракционный шрот, который для удаления этанола промывается в вакуум-фильтре и просушивается в барабанной сушилке.

Жидкий экстракт как готовый продукт направляется на розлив, упаковку и последующую реализацию. Шрот измельчается в дробилке и упаковывается для дальнейшего использования в качестве добавки, обогащенной пищевыми волокнами.

Общим недостатком рассмотренных выше схем является то, что они либо громоздки, так как переработка отдельных ингредиентов биомассы проводится параллельно в отдельных аппаратах, что отягощает схему, либо извлечение БАВ из отдельных компонентов ведется последовательно, вследствие чего резко возрастает общая продолжительность переработки.

Проведены исследования, показывающие перспективность создания способов и технологий совместной переработки поликомпозитных смесей ингредиентов надземной биомассы растений с сокращением материальных и энергетических расходов, ростом экономических и качественных показателей производств и упрощением аппаратурно-технологической схемы, сокращением продолжительности переработки.

Задача изобретения - повышение степени использования природного растительного сырья, расширение ассортимента получаемых продуктов, содержащих биологически активные вещества, упрощение технологической схемы производства и сокращение продолжительности процесса.

Технический результат заключается в повышении степени использования надземной биомассы растительного сырья и получении разнообразных продуктов: концентрированных экстрактов БАВ из поликомпозитного сырья путем многоступенчатого (3-кратного) извлечения одним и тем же растворителем из свежих порций (партий) биомассы, пюре, плодового сока, порошка плодовых для кондитерских изделий; упрощении аппаратурно-технологической схемы производства путем сокращения числа и продолжительности операций и сокращения количества аппаратов; увеличении степени использования возобновляемого растительного сырья за счет увеличения числа перерабатываемых ингредиентов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе комплексной переработки растительного сырья, включающем подготовку биомассы, сортировку, охлаждение, разогрев, измельчение, экстракцию и выделение конечного продукта, в качестве исходного сырья используют поликомпозитную смесь совместно перерабатываемых цветов, плодов, листьев, неодревесневших побегов и коры растительного сырья, экстракцию сырья проводят в три ступени одним и тем же растворителем, последовательно прокачиваемым через экстракторы первой, второй и третьей ступеней при одинаковом гидромодуле во всех экстракторах, причем на второй и третьей ступенях массы вводимых в экстракторы порций свежего исходного твердого сырья при заданном гидромодуле определяются с учетом потерь растворителя на предыдущей ступени экстрагирования, полученный экстракт идет на переработку, а шрот из трех экстракторов направляют на дополнительное извлечение с получением экстракта, с низким содержанием биологически активных веществ, который идет на последующее концентрированно, и шрота, который подвергается сушке, измельчению и переработке с получением пищевой или кормовой добавки.

Технологическая схема комплексной переработки растительного сырья включает сортировочную, холодильный шкаф, камеру разогрева, шнековый измельчитель, соединенный с блоком розлива и упаковки пюре, шнековый пресс, соединенный с центрифугой и емкостью для сока, виброэкстрактор, теплообменники, вакуум-фильтр, конвективную сушилку, измельчитель, при этом схема содержит три последовательно установленных виброэкстрактора, соединенные с шнековым прессом, и экстрактор для повторного извлечения биологически активных веществ из шрота, выгружаемого из виброэкстакторов.

Экстракцию поликомпозитного сырья проводят в три ступени, на каждой из которых один и тот же последовательно перекачиваемый из одной ступени в другую растворитель взаимодействует во всех трех экстракторах со свежими порциями поликомпозитной смеси при одном и том же соотношении масс растворителя и растительной биомассы, равном гидромодулю. После отделения концентрированного экстракта шрот из экстракторов первой, второй и третьей ступеней, а также жом после отделения сока направляются на экстрагирование с получением разбавленного экстракта и его последующего концентрирования. Отработанная смесь шрота и жома используется для получения порошка.

Технологическая схема комплексной переработки растительного сырья пригодна для получения:

- концентрированных экстрактов биологически активных веществ из поликомпозитной смеси растительного сырья (цветов, ягод, листьев, неодревесневших побегов и коры);

- порошка плодовых для различных кондитерских изделий;

- пюре из свежих или замороженных ягод;

- плодового сока.

Использование поликомпозитной смеси совместно собираемых, хранимых, измельчаемых и экстрагируемых ингредиентов надземной биомассы (цветов, плодов, листьев, неодревесневших побегов, коры) в качестве сырья для получения концентрированных экстрактов БАВ и проведение многоступенчатого извлечения БАВ вместо одноступенчатого позволяют сократить или исключить операции сбора, сортировки, хранения, дробления сырья и концентрирования извлечений, приводит к снижению материальных и энергетических затрат, росту экономических и качественных показателей.

На фиг.1 представлена предлагаемая аппаратурно-технологическая схема комплексной переработки растительного сырья.

Аппаратурно-технологическая схема комплексной переработки растительного сырья состоит из пункта приемки и сортировки сырья 1, холодильного шкафа 2, камеры разогрева 3, шнекового измельчителя 4, шнекового пресса 5. Холодильный шкаф 2 соединен также со шнековым измельчителем 4 и далее с блоком розлива и упаковки 6 плодового пюре. Шнековый пресс 5 соединен с тремя последовательно установленными виброэкстракторами: первой ступени 7, второй ступени 8 и третьей ступени 9, которые соединены с экстрактором 10 для повторной экстракции твердой фазы, выгружаемой из виброэкстракторов 7, 8, 9 и жома, извлекаемого после отжима сока из шнекового пресса 5.

В технологическую схему входят теплообменники 11 для поддержания постоянства температуры системы, вакуум-фильтры 12, соединенные с виброэкстракторами 7, 8, 9 и экстрактором 10, центробежные насосы 13, соединенные с теплообменниками 11 и емкостями для растворителя 14. Экстрактор 10 соединен с емкостью 14, конвективной сушилкой 15 и ножевым измельчителем 16. Шнековый пресс 5 соединен также с центрифугой 17 и далее с блоком розлива и упаковки плодового сока 18 (линия получения плодовых соков).

Способ комплексной переработки растительного сырья в случае использования композитного сырья осуществляется следующим образом.

Растительное сырье: цветы, плоды, листья, неодревесневшие побеги и кора растительного сырья поступает на стадию подготовки биомассы в пункт приема и сортировки сырья 1, где проходит сортировку и отбраковку. Далее сырье идет на охлаждение в ходильный шкаф 2. Необходимая масса сырья, идущая на переработку, разогревается в камере разогрева 3 и далее поступает на измельчение в шнековый измельчитель 4. Затем в экстракторах 7 - первой, 8 - второй и 9 - третьей ступеней проводится извлечение БАВ из загружаемых сюда порций свежего сырья одним и тем же растворителем, последовательно прокачиваемым насосом через аппараты 7, 8 и 9. На всех этапах экстрагирования соотношение масс растворителя и твердой фазы, подаваемой сюда из шнекового пресса 5, поддерживается постоянным и равным гидромодулю. Подогреваемый в теплообменнике 11 растворитель (водно-этанольная смесь) подают из емкости 14 центробежным насосом 13 в виброэкстрактор 7. Полученная на первой ступени гетерогенная система в вакуум-фильтре 12 разделяется на фильтрат и влажный послеэкстракционный шрот. Концентрированный экстракт из аппарата 9 идет на упаковку.

Послеэкстракционный шрот из экстракторов 7, 8 и 9 направляют на повторное извлечение в экстрактор 10, куда может быть добавлен и жом из шнекового пресса 5, полученный после отделения плодового сока.

Извлечение экстракта из послэкстракционного шрота после трех ступеней экстрагирования из экстракторов 7, 8 и 9 проводят в экстракторе 10 растворителем, подогреваемым в теплообменнике 11. Полученный из экстрактора 10 экстракт с низкой концентрацией биологически активных веществ после отделения на вакуум-фильтре 12 упаривается. Полученный шрот из экстрактора 10 собирается в емкость 14, далее направляется на сушку в конвективную сушилку 15, дробление в ножевом измельчителе 16 с получением пищевой или кормовой добавки, идущей для приготовления различных кулинарных изделий или корма.

Технологическая схема пригодна для переработки охлажденных или свежих плодов с получением плодового пюре, когда плоды, пройдя пункт приема и сортировки 1, в зависимости от сезона охлаждаются в холодильном шкафу 2 и потом при необходимости разогреваются в камере разогрева 3, или, минуя операции охлаждения, хранения, разогрева сразу после сотирировки 1, поступают в шнековый измельчитель 4, далее идут в блок разлива и приготовления пюре 6. Полученные остатки из шнекового измельчителя 4 направляются в шнековый пресс 5 и добавляются к общей массе растительного сырья.

При получении плодового сока масса из плодов после шнекового измельчителя 4 поступает в шнековый пресс 5, далее суспензия идет на центрифугу 17 и в блок разлива и упаковки плодового сока 18, а жом направляется в экстрактор 10.

Ниже приведены отдельные примеры из многочисленных возможных вариантов переработки поликомпозитных смесей растительной биомассы с получением различных продуктов.

Пример 1.

Получение экстрактов БАВ, обогащенных иридоидами, из поликопозитной смеси ингредиентов надземной биомассы калины обыкновенной.

В качестве сырья используется поликомпозитная смесь ингредиентов надземной части калины обыкновенной, массовое соотношение компонентов которой, установленное опытным путем, равнялось - ягоды : листья : побеги : кора =0,56:0,19:0,05:0,20. Ее абсолютно сухая масса, равная 0,68 кг (все указанные в примерах массы твердого перерабатываемого сырья приводятся в пересчете на абсолютно сухую), после отбраковки в пункте приема и сортировки 1 дробится в шнековом измельчителе 4.

Затем ее часть, равная 0,25 кг, отобранная методом квартования, загружается в виброэкстрактор первой ступени 7. Здесь из нее при оптимальных условиях - гидромодуле 15 и температуре 40°C водно-спиртовой смесью с содержанием этанола 90% об. ведется извлечение иридоидов. Масса растворителя, подаваемого в виброэкстрактор первой ступени 7, равна 3,75 кг. По окончании первого этапа экстрагирования в вакуум-фильтре 12 первой ступени гетерогенная система разделяется на влажный послеэкстракционный шрот массой 1,17 кг и 3,45 кг фильтрата, который направляется в виброэкстрактор второй ступени 8. Сюда же вводятся 0,23 кг свежей дробленой поликомпозитной смеси. По окончании второго этапа извлечения иридоидов выход послеэкстракционного шрота равен 1,17 кг, экстрагента 3,13 кг. Далее фильтрат поступает в виброэкстрактор третьей степни 9.

Наконец, после третьей ступени экстракции, где перерабатываются 0,20 кг свежего измельченного поликомпозитного сырья, масса выгружаемого шрота равна 1,24 кг, экстракта - 2,82 кг.

Контакт фаз на каждой из трех ступеней длится 20 минут.

Концентрированный экстракт иридоидов после вакуум-фильтра 12 третьей ступени отводится и используется в производстве медицинских препаратов, различных напитков и в других направлениях.

Послеэкстракционный шрот со всех трех ступеней извлечения БАВ перегружается в аппарат 10, где повторно экстрагируется с целью утилизации оставшихся в нем биологически активных веществ. Полученный экстракт либо подвергается концентрированию путем выпаривания, либо используется в других целях. Твердый влажный остаток после вакуум-фильтров 12 высушивается в конвективной сушилке 15, дробится в ножевом измельчителе 16 и используется в качестве пищевой или кормовой добавки и других направлениях.

Значения различных параметров, характеризующих процесс многоступенчатого извлечения иридоидов из поликомпозитных смесей ингредиентов надземной биомассы калины, представлены в таблице 1.

Как видно, выход концентрированного экстракта иридоидов из 3,75 кг растворителя равен 2,82 кг, то-есть 75% от исходного. Содержание иридоидов в экстракте после первой ступени извлечения равно 4,18% а.с.с., после второй - 7,11% а.с.с., после третьей - 16,84% а.с.с., следовательно, предлагаемая схема процесса позволяет получать экстракты, с содержанием иридоидов в 3,8 раза выше, чем при одноступенчатой.

Пример 2.

Поликомпозитное сырье надземной части калины обыкновенной используется для извлечения из поликомпозитной смеси экстрактивных веществ. Оптимальные значения режимных параметров в этом случае иные - температура системы равна 60°C, а концентрация этанола в растворителе 60% об., гидромодуль 15.

Как и в примере 1, на всех ступенях трехступенчатой экстракционной установки один и тот же растворитель, последовательно перекачиваемый из одного экстрактора в другой, контактирует со свежими партиями поликомпозитной смеси. Соотношение масса растворителя - абсолютно сухая масса растительного сырья во всех экстракторах в соответствии с гидромодулем равна 15. Значения показателей экстрагирования представлены в таблице 2.

Как видно, содержания экстрактивных веществ по ступеням извлечения равны:

- после виброэкстрактора 7 первой ступени 45,31% а.с.с.,

- виброэкстрактора 8 второй ступени 74,01% а.с.с.,

- виброэкстрактора 9 третьей ступени 137,98% а.с.с., то есть переход от одноступенчатой схемы процесса к трехступенчатой позволяет изменить степень извлечения ЭВ в 3,1 раза. Выход растворителя, обогащенного экстрактивными веществами, как и в 1 примере, равен 2,82 кг, (75% от исходного).

Направления использования концентратов, равно как и утилизации отходов, аналогичны примеру 1.

Пример 3.

Третий пример является вариантом переработки той же, что и в примерах 1 и 2, поликомпозитной смеси с получением нескольких продуктов.

Из партии поликомпозитной смеси ингредиентов надземной биомассы калины обыкновенной массой, равной 4,00 кг, состоящей из 2,24 кг плодов (абсолютная влажность 490%), 0,76 кг листьев (абсолютная влажность 250%), 0,20 кг неодревесневших побегов (абсолютная влажность 160%) и 0,804 кг коры (абсолютная влажность 100%) после сортировки 1 разделяется на ягоды (масса 2,24 кг, абсолютная влажность 490%) и поликомпозитную смесь (1,76 кг). Ягода для увеличения последующего сокоотделения охлаждается до температуры минус - 20°C и хранится в холодильном шкафу 2. Затем плоды разогреваются в камере разогрева 3 до температуры 20°C и измельчаются в шнековом прессе 5 с разделением на твердую фазу массой 0,59 кг и неосветленный сок массой 1,65 кг, который при необходимости осветляется в центрифуге 17, после чего направляется на использование, либо разливается и упаковывается в блоке розлива и упаковки плодового сока 18.

Оставшиеся 1,76 кг поликомпозитной смеси измельчаются в шнековом прессе 5. Партия массой 0,64 кг, отбираемая методом квартования, и 3,9 кг растворителя загружаются в виброэкстрактор первой ступени 7. По окончании извлечения растворитель насосом перекачивается в виброэкстрактор второй ступени 8 и далее в виброэкстрактор третьей ступени 9. Массы свежей поликомпозитной смеси, загружаемые в аппараты 8 и 9, определяются по гидромодулю (0,59 кг и 0,51 кг, соответственно). Экстрагирование иридоидов ведется в условиях, аналогичных примеру 1. Соотношение масс растворителя и твердой фазы во всех экстракторах равно 15.

Значения параметров, характеризующих условия переработки сырья путем прессования ягод и экстрагирования, полученные результаты, представлены в таблице 3.

Схема утилизации жома после сокоотделения и послеэкстракционного шрота аналогична примеру 1.

Как видно, в этом случае содержание иридоидов в экстракте после первой ступени извлечения равно 2,20% а..с.с., после второй - 3,67% а.с.с., после третьей - 7,87% а.с.с., следовательно, при таком варианте переработки биомассы калины параллельно с получением сока продуктом является и концентрированный экстракт, содержание иридоидов в котором в 3,6 раза выше сравнительно с получаемым при одноступенчатом извлечении. Выход экстракта также как и в предыдущих примерах равен 75%.

Полученные результаты извлечения БАВ показывают, что поликомпозиты из плодов, листьев, коры и неодревесневших побегов растительного сырья являются перспективным сырьем для получения продуктов, обогащенных биологически активными веществами; создания функциональных, тонизирующих, алкогольных и других напитков; пищевых добавок на базе экстрактов БАВ и жома, получаемого при производстве соков; пищевых и кормовых добавок из высушенного и измельченного послеэкстракционного шрота.

Экспериментально определено, что поликомпозитные смеси ингредиентов надземной биомассы - ежегодно возобновляемых компонентов растительного сырья - представляют собой богатый биологически активными веществами продукт леса. Дополнительный объем извлечений из поликомпозитных смесей (листья, побеги, кора) сопоставим с таковым из ягод, то есть суммарный выход экстрактов из многокомпонентных растительных смесей приближенно в 1,3 раза выше по сравнению с получаемым из плодов.

Источники информации

1. Федюлин А.С. Технология комплексной переработки плодов Aroma melanocarpa: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.18.01 / А.С. Федюлин. - Красноярск: КрасГАУ, 2010. - 22 с.

2. Иванов В.А. Разработка технологии получения продуктов из калины обыкновенной: автореф. дис. … канд.техн. наук: 05.18.01 / В.А. Иванов - Красноярск: КрасГАУ, 2011. - 18 с.

3. Иванов В.А. Оптимизация процесса извлечения иридоидов из коры калины обыкновенной / В.А. Иванов, М.В. Момотова, Т.В. Борисова, Б.Д. Левин // Химия растительного сырья. 2008. №4. С.16.

4. Иванова М.В. Динамика БАВ надземной части биомассы Viburnum opulus L. при вегетации / Иванова М.В., Иванов В.А., Борисова Т.В., Левин Б.Д. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. №8. С.

5. Момотова М.В. Биологически активные вещества надземной части калины обыкновенной / Момотова М.В., Борисова Т.В., Иванов В.А., Воронин В.М., Левин Б.Д. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2009. №5. С.

6. Момотова М.В. Динамика иридоидов калины обыкновенной в процессе вегетации // Момотова М.В., Иванов В.А., Борисова Т.В., Левин Б.Д. // Химия растительного сырья. - 2010. №2. С.

7. Иванова М.В. О перспективе использования надземной биомассы дикорастущих плодовых / М.В. Иванова, Б.Д. Левин // Вестник КрасГАУ. 2012. №5. С.

Таблица 1
Опытные и расчетные значения характеристик многоступенчатого извлечения иридоидов из поликомпозитов биомассы калины
Поликомпозитная смесь, кг твердая фаза, кг влага, кг растворитель, кг экстракт, кг шрот, кг влага, кг содерж. Иридоид., % а.с.с.
экстрактор первой ступени
вход 1,12 0,25 0,87 3,75
выход 0,25 3,45 1,42 1,17 4,18
экстрактор второй ступени
вход 1,08 0,23 0,85 3,45
выход 0,23 3,13 1,40 1,17 7,11
экстрактор третьей ступени
вход 1,02 0,20 0,82 3,13
выход 0,20 2,82 1,33 1,13 16,84
Таблица 2
Характеристики процесса трехступенчатой экстракции экстрактивных веществ из поликомпозитной смеси ингредиентов надземной биомассы калины
поликомпозитная смесь, кг твердая фаза, кг влага, кг растворитель, кг экстракт, кг шрот, кг влага, кг содержание ЭВ, % а.с.с.
экстрактор первой ступени
вход выход 1,12 0,25 0,87 3,75
0,25 3,45 1,42 1,17 45,31
экстрактор второй ступени
вход выход 1,08 0,23 0,85 3,45
0,23 3,13 1,40 1,17 74,01
экстрактор третьей ступени
вход выход 1,02 0,20 0,82 3,13
0,20 2,82 1,33 1,13 137,98
Таблица 3
Характеристики процесса переработки биомассы калины обыкновенной с получением сока и экстракта БАВ
яго
да, кг
твердая фаза, кг влага в ягоде, кг сок, кг влага в жоме, кг раствори
тель, кг
шрот, кг влага в шроте, кг содерж
иридоид, % а.с.с.
шнековый пресс
вход 2,24 0,45 1,79
выход 0,45 1,65 0,14
экстрактор первой ступени
вход 0,25 0,39 3,75
выход 3,45 0,25 0,69 2,20
экстрактор второй ступени
вход 0,23 0,36 3,45
выход 3,14 0,23 0,67 5,35
экстрактор третьей ступени
вход 0,20 0,31 3,14
выход 2,81 0,20 0,64 7,87

1. Способ комплексной переработки растительного сырья, включающий подготовку биомассы, сортировку, охлаждение, разогрев, измельчение, экстрагирование и выделение конечного продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют поликомпозитную смесь совместно перерабатываемых цветов, плодов, листьев, неодревесневших побегов и коры растительного сырья, экстракцию сырья проводят в три ступени одним и тем же растворителем, последовательно прокачиваемым через экстракторы первой, второй и третьей ступеней при одинаковом гидромодуле во всех экстракторах, причем на второй и третьей ступенях массы вводимых в экстракторы порций свежего исходного твердого сырья при заданном гидромодуле определяются с учетом потерь растворителя на предыдущей ступени экстрагирования, полученный экстракт идет на переработку, а шрот из трех экстракторов направляют на дополнительное извлечение с получением экстракта с низким содержанием биологически активных веществ, направляемым на последующее концентрированно, и шрота, который подвергается сушке, измельчению и переработке с получением пищевой или кормовой добавки.

2. Технологическая схема комплексной переработки растительного сырья, включающая сортировочную, холодильный шкаф, камеру разогрева, шнековый измельчитель, соединенный с блоком розлива и упаковки пюре, шнековый пресс, соединенный с центрифугой и емкостью для сока, виброэкстрактор, теплообменники, вакуум-фильтр, конвективную сушилку, измельчитель, отличающаяся тем, что схема содержит три последовательно установленных виброэкстрактора, соединенных с шнековым прессом, и экстрактор для повторного извлечения биологически активных веществ из шрота, полученного из виброэкстакторов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для переработки фруктового и овощного сырья, и может быть использовано для получения концентрированных фруктовых, овощных и ягодных пюре.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для получения мезги из корнеклубнеплодов при лабораторных исследованиях. Устройство содержит раму, дисковую пилу, связанную с механизмом привода, и прикрепленные к раме с обеих сторон дисковой пилы направляющие с размещенной в них и имеющей возможность перемещения по ним пластиной с вырезом.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к установкам, предназначенным для обработки различных продуктов, и может найти применение для этих целей в пищевой, перерабатывающей областях промышленности, а также в производстве и хранении сельскохозяйственной продукции.

Изобретение относится к устройствам для дефектации объектов преимущественно округло-овальной формы в поточных линиях автоматического сортирования сельскохозяйственной продукции.

Изобретение относится к перерабатывающей промышленности и может быть использовано в консервном производстве для резки очищенной мякоти плодов бахчевых культур. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности способу сборки урожая с ягодных кустарников, преимущественно плодов облепихи. .

Изобретение относится к эфирно-масличному производству. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в пищевой промышленности для переработки плодов бахчевых культур. .

Изобретение относится к способу механического отрезания и удаления обоих концевых участков ростков бобов, а также к устройствам для обработки ростков бобов. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. Технологическая линия содержит бункер (1) исходного фруктового сырья с установленным в нижней части роторным дозатором (2), моечно-калибровочный комплекс (3), машину для удаления семенного гнезда (4), машину для резки плодов на кубики (5), сульфитатор (6), СВЧ-конвективную сушилку (7) и фасовочно-упаковочный автомат (8). Моечно-калибровочный комплекс (3) включает моечную ванну, куда подается продукт, подъемный конвейер с ополаскивающим устройством, инспекционное полотно для удаления некондиционного продукта и калибровочное отделение для разделения продукта по размеру. СВЧ-конвективная сушилка (7) включает последовательно расположенные чередующиеся камеры нагрева и камеры охлаждения, через которые проходит тросовый транспортер с перфорированными лотками. Изобретение обеспечивает повышение качества цукатов и сокращение потерь сырья. 1 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает мойку плодов, удаление плодоножки у вымытых плодов, дробление плодов с отделением семян, измельчение кусков тыквы с помощью дробилки, отделение сока из полученной мезги с помощью двухшнекового пресса до достижения влажности получаемого жома 75-82%. Затем осуществляют отмывку мезги от водорастворимых балластных соединений, пигментов и механических включений в течение 15-45 минут при температуре 40-50°C путем перемешивания смеси мезги с очищенной водой в соотношении не менее 4:1 со скоростью 40-43 об/мин в емкости с системой подогрева. Далее разделяют полученную суспензию на жидкую и твердую фазы с помощью вакуум-барабанного фильтра, отжимают оставшуюся на фильтрующей ткани массу с помощью двухшнекового пресса. При этом операции по отмывке и разделению повторяют 2-8 раз. Затем осуществляют двухступенчатую сушку. На первом этапе массу сушат по противоточно-перекрестной схеме в сушилке роторно-барабанного типа до получения продукта с остаточной влажностью 30-32%. В качестве теплоносителя используют нагретый до 150-180°C воздух. На втором этапе досушивают жом в вакуумной сушилке при температуре 55-60°C до величины остаточной влажности 6-10%. Изобретение позволяет сократить время получения тыквенного жома, улучшить его потребительские свойства и увеличить срок хранения. 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает доставку соевых бобов на пункт стационарной обработки, загрузку соевых бобов в контейнер с глухими стенками, днищем и открытым верхом, размещение контейнера в герметичной камере, создание вакуума в герметичной камере, выделение зерна из соевых бобов под действием вакуума, транспортирование вороха с зерном и половинками оболочек соевых бобов к гравитационным сепараторам. Далее разделяют ворох на фракции: зерно и половинки оболочек соевых бобов. Устройство содержит контейнер (9) с глухими стенками, днищем и открытым верхом, периодически размещаемый в герметичной камере (10). Камера имеет входную дверь (11) и конусообразную форму верхней части (12), заканчивающейся задвижкой (13), соединенной с вакуумной камерой (14). Устройство также содержит вакуум-насос (15), соединенный задвижками (16 и 17) с вакуумной камерой (14) и гравитационными сепараторами (18) через воздуховод (19) гравитационных сепараторов (18), соединенных задвижками (20 и 17) с вакуумной камерой (14) и вакуум-насосом (15). Обеспечивается снижение травмирования зерна сои, повышается производительность. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх