СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПЛОДОВ КОРИАНДРА К ИЗМЕЛЬЧЕНИЮ
PROCEDURE FOR PREPARING CORIANDER FRUIT TO CRUMBLING

Изобретение относится к эфирно-масличной промышленности и предназначено для подготовки плодов кориандра к измельчению.
Известен способ подготовки зерна ржи и пшеницы к переработке [Патент № 2321458 от 2008.04.10. «Способ подготовки зерна ржи и пшеницы к переработке»/ Козлова Т.С., Марзаева М.Х., Бутуева Т.Н.]. Способ включает очистку зерна от примесей, очистку поверхности зерна, увлажнение его до влажности 14-15%, отволаживание 4-20 минут, обработку зерна в вальцовом станке и его последующую аспирацию.
Недостатком данного способа, при применении к процессу переработки плодов кориандра, является чрезмерное увлажнение материала, что затрудняет процесс измельчения и непосредственно процесс перегонки с водяным паром, время отволаживания 4-20 минут не позволяет влаге равномерно распределиться по всему объему сырья.
В эфирно-масличной промышленности известен способ подготовки плодов кориандра к измельчению, состоящий из очистки и собственно измельчения [Зюков Д.Г., Андреевич Е.Н., Чипига А.П. Технология и оборудование эфирно-масличного производства. - М.: Пищевая пром-ть, 1979. - 191 с.; Чипига А.П., Зюков Д.Г., Найденова В.П. Справочник технолога эфирно-масличного производства. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 184 с., ил.; Сидоров В.В, Турышева Н.А. Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 368 с.]. Способ предусматривает очистку сырья от примесей, однократную или двукратную в зависимости от засоренности, и непосредственно измельчение плодов кориандра на вальцовых станках.
Недостатком прототипа является потеря эфирного масла при измельчении за счет того, что сухой сырьевой материал имеет большое сопротивление при перетирании на вальцевом станке, в результате чего сырье разогревается и эфирное масло испаряется, образуется большое количество масличной пыли при измельчении, которая затрудняет процесс извлечения эфирного масла при дальнейшей его переработке.
Техническим результатом заявляемого способа является уменьшение прочности оболочки плодов кориандра.
3
Технический результат достигается тем, что в способе подготовки плодов кориандра к измельчению, состоящем из очистки плодов от примесей и измельчения плодов на вальцовом станке, плоды кориандра увлажняют до влажности 10-13% электроактивированной жидкостью с рН 9-11, которую получают путем электролиза 10% водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт, и скорости потока жидкостей (католита и анолита) 5-10 см/ч, и выдерживают в течение 2-24 часов.
Экспериментально было установлено, что увлажнение плодов кориандра до влажности 10-13% электроактивированной жидкостью с рН 9-11 и выдерживание в течение 2-24 часов позволяет уменьшить прочность оболочки плодов кориандра за счет воздействия на структуру клетчатки оболочки, сделать ее более пластичной и мягкой, вследствие чего уменьшить сопротивление при перетирании на вальцовом станке, уменьшить количество масличной пыли при измельчении и равномерно распределиться электроактивированной жидкости по всему объему сырья.
Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения, изложенных в формуле изобретения, способствует достижению желаемого технического результата.
Для подтверждения результатов был проведен ряд экспериментов.
3
Предварительно готовится электроактивированная жидкость путем электролиза 10% водного раствора NaCl при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока жидкостей (католита и анолита) 5-10 см/ч. Данные условия электролиза позволяют получить электролит со следующими показателями.
Таблица I
Наименование показателя
Католит
Водопроводная вода
рН
9-11
7-8
Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) (относительно хлорсеребрянорго электрода сравнения), мВ
(-400)-(-700)
-290
Массовая доля NaCl, %
3-5
отсутствует
Плоды кориандра (промышленное сырье) имеют следующие характеристики.
Таблица II
Наименование показателя
Характеристика показателя
Внешний вид
Здоровое, негреющееся состояние
Цвет
Желтовато-бурый
Запах
Ароматичный, свойственный плодам кориандра
Влажность, %
6
Содержание, %
сорной примеси
2
эфирно-масличной примеси данного растения
10
Массовая доля эфирного масла, %
1,3
Для определения влияния различных условий подготовки плодов кориандра к переработке на степень измельчения и потери эфирного масла при измельчении проведена серия опытов с использованием математического планирования на полном факторном эксперименте с расширением. Условия эксперимента приведены в таблице III.
Таблица III
Уровни варьирования факторов в кодированных единицах
Факторы в натуральных величинах
W, %
Т, ч
pH
Основной уровень <img file="00000001.tif" he="7" wi="4" img-content="undefined" img-format="tif" />
11
8
10
Интервал варьирования Δz<sub>j</sub>:
+1
17
24
12
-1
6
2
8
+α
20
28
13,
-α
5
1
7
1
2
3
1
2
Композиционный план Бокса-Уилсона для исследования влияния влажности, рН и времени на степень измельчения и потери эфирного масла при подготовке плодов кориандра к переработке представлен в таблице IV, где факторами являются влажность (X), время (Х) и рН (Х), а функциями отклика (Y) - степень измельчения и (Y) - массовая доля эфирного масла, получаемого перегонкой с водяным паром после измельчения. О потерях эфирного масла судят по массовой доле эфирного масла.
Таблица IV
№ опыта
Факторы в безразмерной системе координат
Факторы в натуральном масштабе
Y<sub>1</sub>, %
Y<sub>2</sub>, %
X<sub>1</sub>
Х<sub>2</sub>
Х<sub>3</sub>
W, %
Т, ч
pH
1
-
-
-
6
2
8
8,50
1,180
2
+
-
-
17
2
8
1,90
0,980
3
-
+
-
6
24
8
3,73
1,223
4
+
+
-
17
24
8
3,40
0,997
5
-
-
+
6
2
12
4,42
0,440
6
+
-
+
17
2
12
2,72
1,217
7
-
+
+
6
24
12
4,60
1,065
8
+
+
+
17
24
12
3,86
1,097
9
0
0
0
11
18
10
2,62
0,781
10
+1,4
0
0
20
18
10
1,83
0,857
11
-1,4
0
0
5
18
10
2,44
1,005
12
0
+1,4
0
11
28
10
2,36
0,955
13
0
-1,4
0
11
1
10
5,69
1,298
14
0
0
+1,4
11
18
13
2,16
0,950
15
0
0
-1,4
11
18
7
1,90
0,743
1
2
На основании проведенного эксперимента были получены значения функций отклика Y и Y, представлены в таблице IV. Используя экспериментальные значения функций отклика и плана эксперимента, рассчитаны уравнения регрессии функций отклика, в общем виде представленные в виде ряда Тейлора ниже:
В соответствии с матрицей планирования проведено экспериментальное изучение влияния различных сочетаний влажности, рН и времени выдерживания на степень измельчения и массовую долю получаемого эфирного масла.
Графическое решение уравнения регрессии по исследуемым показателям качества подготовки плодов кориандра к измельчению - степени измельчения и массовой доли эфирного масла были построены поверхности отклика. В результате анализа поверхностей отклика функций определены оптимальные значения влажности, рН и времени выдерживания подготовки плодов кориандра к измельчению. Оптимальная степень измельчения и максимальный выход эфирного масла получаются при влажности 10-13%, рН 9-11 и времени выдерживания 2-24 часов, т.е. при заявляемых условиях способа подготовки плодов кориандра к переработке.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Исходное сырье - плоды кориандра урожая 2007 года с массовой долей влаги 6%, содержанием эфирного масла 1,3% и сорной примеси 2%. Плоды кориандра очищали от сорной примеси при помощи системы сит. Очищенное сырье увлажняли до влажности 10-13% путем смешивания его с электроактивированной жидкостью с рН 9-11. Количество необходимой влаги рассчитывали на 100 г сырья путем вычитания фактической влажности сырья из количества заданной влажности. Увлажнение проводили в эксикаторе, с помощью пульверизатора вводили электроактивированную жидкость, постоянно перемешивая сырье, после закрывали крышкой и оставляли на заданное условиями эксперимента время.
Метод определения степени измельчения заключается в следующем. Увлажненные плоды кориандра измельчают на вальцовом станке, 20 г измельченного сырья просеивают через 1 мм сито и определяют массу схода и массу прохода. Степень измельчения определяют по формуле:
Массовую долю эфирного масла в подготовленном сырье определяют методом перегонки с водяным паром на лабораторном перегонном аппарате [Персидская К.Г., Чипига А.П. Справочник для работников лабораторий эфирно-масличных предприятий. - М.: Пищевая промышленность, 1981 - 144 с.].