автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Совершенствование и производственное освоение технологии подготовки кориандра к хранению и переработке

КРАСНОДАРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ПЕЛИПЕНКО Татьяна Владимировна

УДК 665.526.81,002.3.02.004.4(043.3)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ КОРИАНДРА К ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ

Специальность 05.18.06 —

Технология жиров, эфирных масел, парфюмерно-косметических продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар — 1990

Работа выполнена в Краснодарском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Турышева Н. А.

Официальные оппоненты: доктор технических паук,

профессор Щербаков В. Г.,

кандидат технических наук Шляпникова А. П.

Ведущая организация: АПО „Севкавэфнрмаслопром".

Защита состоится 2-1 декабря 1990 г. в 14. 30. на заседании специализированного совета К 053.40.02 при Краснодарском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте по адресу: г. Краснодар, ул. Московская, 2А, конференцзал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Краснодарского политехнического института, ул. Московская. 2Л

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 350042, ГСП, Краснодар, ул. Московская, 2А, КПП.

Автореферат разослан 24 ноября 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических паук доцент

Толмачев В. А.

ОБЩАЯ ХАРМШРЙСЗЖА РАБОТЫ , : ,

Актуальность темы. Решение проблемы обеспечения в сжатые срока устойчивого.снабжения населения различными видами продукции предусматривает в эфирномасличной промышленности в первую очередь повышение качества сырья, совершенствование технологических процессов производства эфирных масел. Приоритетными являются такие пути решения задачи, которые не требуют дополнительных капитальных затрат.

Кориандр - основная эфирномасличная культура в СССР. Из плодов получают эфирное, жирное масла и шрот'. В настоящее время потребности народного хозяйства в кориандровом эфирном масле составя-ют 2000 т в год, удовлетворяются они на 40$.

. В традиционной технологии, производства кориандрового эфирного масла имеются существенные недостатки: не учитываются накопление эфирного масла в целых плодах с кондиционной влажностью в после-' уборочный период, потери его в дробленых плодах, а также потери кориандра при вынужденном хранении с повышенной влажностью. Игле ю-, щиася научные.разработки в области технологических свойств плодов кориандра, организации и ведения производственных процессов его хранения и переработки не решают этих проблем.

• Hai,га изучены закономерности и особенности з формировании технологических качеств кориандра Янтарь - единственного сорта, районированного в Северо-Кавказской зоне возделывания, под влиянием различных организздионно-технодогических приемов послеуборочной обработки. Результата исследования явились основой при разработке усовершенствованной технологии подготовки кориандра к хранению и переработке. --У,;-.'/:' •.',••■

■ Диссертационная работа выполнена в соответствии с координационным планом НИР Минвуза РСФСР и Мшгащепрома. СССР в области тех-, нологии эфирных масел {номера госрэгистрадии 0187.0065297 к .

0182.9045897). . .

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение"" выхода и улучшение качества целевых продуктов переработки кориандра путем разработки и внедрения технологически эффективных, экономически целесообразных приемов подготовки кориандра к хранению и переработке.

В 'задачи исследований входило:

- изучить закономерности формирования технологических свойств плодов кориандра Янтарь в послеуборочный период;

-исследовать качество эфирного масла из дробленых плодов кориандра и определить пути его использования; .

- разработать схему поэтапного фракционирования промышленного сырья кориандра; .

- обосновать выбор консервантов, обеспечивающих сохранность качества свекеубранных плодов кориандра с повышенной влажностью;- определить дозировку пропионовой кислоты (ПК) для обеспечения сохранности качества плодов кориандра при различной влажности и исследовать лх технологические свойства; ■

- провести производственную проверку рекомендуемых режимов сепарирования.и апробировать рекомендации по технологии раздельной переработки фракций сырья с кондиционной влажностью и хранению обработанных ПК плодов кориандра с повышенной влажностью;

- освоить рекомендуемую технологии подготовки к'хранению и переработке промышленного сырья кориандра с кондиционной влааностыэ;

- исследовать кормовые достоинства отходов очистки плодов о ' целью разработки "бёзотходной технологии производства. эфирного масла,

Научная новизна. В результате проведенных исследовании впервые установлены: , •■.■■. • - •■ ■ \ .

- уровень качества промышленного сырья кориандра сорта Янтарь;

- количественная связь меаду продолжительностью формирования . - продуктивности плодов по эфирному маслу в послеуборочный период

и агрометеоусловиямл их развития и созревания;

- количественные и качественные изменения эфирного масла в дробленых плодах при хранении, целесообразность их немедленной переработки, использования гэлученного из них эфирного масла для производства парфюмерных фракций,. (+)-линалоола и (+)~л1шалинацетзта;

- количественные и качественные изменения эфирного и яирного масел, белковых веществ при хранении плодов с повышенной влажностью;

- возможность применения химического консервирования для временной стабилизации зернового эфирномасличного сырья;

- количественные и качественные изменения эфирного, лирного масел, белковых веществ плодов под влиянием пропионовой кислоты;

- оптимальная дозировка пропионовой кислоты и продолжительность безопасного хранения в зависимости от влажности плодоз;

- возможность использования отходов очистки сырья кориандра • для выработки кормовой, продукции.

Практическая пенкость. Разработала научно обоснованная технология подготовки кориандра к хранению и переработке, которая: обеспечивает:

- устранение потерь эфирного.наела из дробленых плодов путем их немедленной переработки;

- повышение выхода эфирного масла из плодоз с влажностью до 13$ за счет выдергивания их до переработки в течение установленного времени;

- сокращение потерь и улучшение качества продуктов из плодоз с влажностью выше 135» за счет применения химического консервирования;

- использование эфирного масла из дробленых плодов для получения; парфюмерных фракций, (+)-яиналоола и (+)-ллналилацетата;

. - получение кормовых продуктов из отходов очистки.

Реализация■результатов исследования. На Усть-лабинском эфир-

- ':•.:• •-.'.■■'".'.■'.и.' ' . - , , ..

но-маслоэкстракционном комбината (ЭМЭК), где частично внедрена усовершенствованная технология подготовки кориандра к хранению и переработке, экономический эффект в 1386 г. составил 850,86 тыс. рублей. По нашим расчетам, экономическая.эффективность сможет достигнуть 2 млн. рублей. • • .■•'•'•

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на конференциях молодых ученых Краснодарского политехнического института (1983-1986 гг.), Всесоюзном совещании "Основные направления научных исследований по интенсификации эфирномасличного производства" (Симферополь, 1985 г.; Кишинев, 1990 г), техническом совете Усть-Лабянского ЭМЭК (1984 г.),Научно-црактиче~ ской конференции "Использование отходов эфирномасличной промышленности" (Тбилиси, 1989 г.), Региональном научно-техническом совещании "Химические проблемы пищевой технологии (Краснодар, 1989 г.). Публикация. По теме диссертации опубликовано 8.научных статей.

- Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, , аналитического обзора, экспериментальной части, выводов, списка .. литературы и приложения, 'содержи? 176 страницы машинописного текста; 6 рисунков; 63 таблицы; литература содерзкит 222 наименования, '. ' в том числе 28 иностранных авторов. ■,'.'.' ;","'•.•" '

0С1ЮВН02 С0Да?Ш§Ш РЛБ0'Ш • ..

.1. Объект й" методы исследования. ■ Объектом исследования в ла- .. бораторных условиях и в ходе. производственных испытаний являлись плода кориандра сорта Янтарь. Отбор проб^ -'анализ сырья и продуктов переработюгосуществляли методами, принятыми в эфирномасличной промышленности ж научных исследованиях. :

Массовую долю эфирного масла определяли: в малых навесках - ... методом Клевендгёра и в усовершенствованном нами стеклянном приборе А.П,Кондрацкого;в навесках 300 и 1000-г - в установке А.П.Конд-

рацкого. После обезэфирования сырья кирное масло извлекали по ГОСТ 139'. .-88. В обезэфиренном и обезжиренном сырье массовую долю обще- • го азота находила по методу-Кь^льдаля, фракционный состав азота -но Т.Б.Осборну, аминокислотный состав - на аминокислотном анализаторе КЛА-5 фирмы "Хитачи" (Япония).

В эфирном и ацрном маслах оцределяли физико-химические показа! зли кашо-тва, предусмотренные ОСТ 10-57-87 и ТУ 10-04-13-65-88 соответственно . Компонентный состав эфирного масла и жирно-кислотный жирного масла после метилирования определяли мето рм газо^ид-костной хроматографии на приборе "Хром-&;.".

Количе твенный и видовой составы микрофлоры устанавливали путем посева смывов с плодов на питательные среды. Еиэнеспособность плодов определяли по ГХх 12038-84.

Питательною ценност; отходов очистки кориандра проводили путем вычисления, основанного на определении химического состава, биологическую ценность - использо1. ..згем тест-организма инфузории тетрахимена пириформис по ме. .у А.Д.Игнатьева (1977 г.).

Повторяемость лабораторных опытов - трех- и. пятикратная.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по спецкалыг разработан ой во ВНИИШИК программе для малых выборок на персональных компьютер- "Правец-16" (ГВМ-совместншх).

2. Исследование качества лро'лднлонного сырья кориандра в связи с сортовыми особенностями, технологией его послеуборочной обработки и хранения. Установлено, что массовая доля эфирного масла в целых плодах 1986 г. уборки в среднем составляет 2,18$. Коэффициент изменчивости 4,6$, размаз. колебаний - от 2,06 до 2,36%. Наиболее стабильны в эфирном масле показатели массовой доли яинало-ола - от 6Р,5 до 72%. Коэффициент их вариации - 1,5%. Изменчивость содержания других кислородсодержащих компонентов вше - 7,2-16,3$. Массовая доля гераниола изменяется от 2 до '3%, гералетацетата -

- 6

от 4 до 4,9%, камфоры - от 3,1 до .4,9$. . • .

Такие B3S£Ki сортовые "признаки, ке." сухш. масс" 10.00 плодов и их диаметр (0 ), снижаются и составляют: в условиях сортоиспытания и сорторазмнохения 7,0-7,5 г и 3,0-3,5 мм, в промышленных образцах - 5,3 г и 2,6 мм.

В целом же сорт Янтарь формирует в условиях Сетэро-Кавказско-го экономического района высококачественные плоды.

Продолжительность периода (бошшювашя продуктивности пло ов по эфирному маслу в послеуборочный! период. На определенном этапе послеуборочное дозревание целых плодов кориандра сопровождается i овышением выхода эфирного мае;'а.

Корреляционный и регрессивный анализы показали, что продолжительность периода формирования продуктивности целых пло дав кориандра. по эфирному маслу определяется физиолого-биохимическим состоянием их на. этапе'максимального'налива и климатическими условиями созревания, мя характеристики состояния пг^доз на начало расчетного периода использовалив р:ачестве предикторов среднесуточную продуктивную температуру С^, °С) воздуха п влагообеслечен-ность (В - оценивали ГТК.Селянинова) в период цветения - максимального налива. Климатические условия с зревания характеризовали среднесуточной температурой C¿¿, °С) и дефицитом влажности воздуха (c¿, гПа). Продолжительность (П, %) выражали в относительных едшшцах (ед.). За. 100 ед. приняли макешальну продолжительность формирована продуктивности по эфирному маслу при ,озревании на растении и послеуборочном дозревании, свойственную плодам, сформи-. рованным в условиях нормального онтогенетического развития растз-ния, равную 75 сут. В результате получили уравнение регрессии:

II = 82,3 + 7,3 xt + 28,1 х В - 2,9 х^ - 2,8 где t - условная переменная, исключающая связь между ~t¡ и В '' I =0,99; ^=+0,65$,

/ 7

где - множественный коэффициент корреляция; - доверительный интервал, . Предел применимости уравнения (по: В - от 0,41 до 1,32; ¿у -от 20,4 до 23,9°С; ¿л- от 21,0 до 26,3°С; Ы- от 9 до 16 гПа.

Установленная зависимость открывает дополнительные возможности повшпэ-та- продуктивности кориандра л позволяет объяснить закономерности и поведении плодов в послеуборочный период.

Влияние рассматриваемая факторов на потери кориандра при хранении подтверждает уравнение регрессии: ■

лМ = 8,15-0,17- ^ +0,44 * Во - 0,03-¿ял -0,40-^ 9

2 Я =0,99; £= 0,25-Ю"2

Измена■ .ге продуктивности дробленых плодов кориандра при хранении. Компонентный иостяв сырья, поступившего■на перерабатывающее предприятие в 1986-1987 гг., показан в табл. I.

-"••,■■ _ Таблица!'

Год иссле- ! Средневзвешенная массог/т доля компонента з промыш-дования ! ленном сырье % : ..'..,,. __

¡целых плодов /пол ".'.ходиков! полуплодиков ! сорных

!

I

! без оболочки I примесей

1986 _ 58,9 9,9 12,4' 18,8

1987 \ 57,5 а,7 15,0 . 18,9

"Из таблж^ следует, что средневзвешенная массовая доля дробленых плодов в промышленной достигает 22,3-23,7$. При этом потери эфирного масла от дробления составили 21,0-23,85? к массе масла в целых плодах.

По существующей технологии производства кориандрового эфирного масла продолжительность хранр.ния дробленых плодов не ограничена. Нами установлено, что потери эфирного масла в них I з прекращаются в течение всего периода хранения за счет испарения через пористые оболочки клеток стенок эфирномасличных вместилищ и их' до- -волнительного поврендэння.

Прирост эфирного масла в дробленых плодах наблюда/тся лишь в

.■ . . V

первые несколько суток после уборки, когда преооладает процесс накопления масла. В дальнейшем интенсив ость coro процесса оказывается ниже, чем потери масла, эданомасличность снгаается.

После длительного хранения из-за испарения через оболочки неразрушенных эфировместилищ потери эфирного масла состав тают 18,0-20,3$, что доказано сравнением эфирномасличное?ч плодов кориандра с целым перикарпием и с малозаметными повреждениями.

Потери эфирного масла от дополнительных повреждений эфира вместилищ зависят от степени их повреждения.- Это подтверждают результаты изменения эфирноыасличности после перемещения массы дро-'леных плодов по извилистому каналу высотой 10 ы. Через 7 сут в состоянии покоя потери масла составили 10%. Повторная операция перемещения и последующее хранение в течение 10 сут увели"шли потери до 26$. Скорость испарения эфирного масла из дробленых плодов данной партии, находящихся в неподвижном состоянии, составила в среднем 3% за 10 сут. Дополнительные повреждетйя эфировместилищ увеличили потери масла в-5 раз.

Установлено, что нежелательные процессы окислительного и гидролитического- характера приводят к снижению массовой доли жирного масла на 8,4-10,6^ и к относительному повышению кислотного числа (К.ч,) на 19,5-56,1$.

Таким образом, необходимо сократить до минимума период от уборки до переработки дробленых плодов, которь".1, независимо от сроков после уборки до поступления на комбинат, псдаежат выделению из общей массы сырья и немедленной переработке.

Как показали исследования отдельных фракций промышленного сырья, представленных собственно кориандром, наибольшей степенью обсемененности отличаются полуплодики. По сравнению с целыми пло~ дами на их поверхности больше в 2-4 раза бактерий и в 5 раь -грибов. Промежуточное положение занимает фракция лолуплодиков

без оболочки.

Следовательно, немедленное и радикальное оздоровление свежу-убранного сырья путем выделения всех высокообсемененных микроорганизмами фракций явится действенным мероприятием по предупреждению потерь и порчи кориандра при хранении.

Качественное изменение эфирного масла в дробленых плодах. Дробление плодов создает условия для испарения и для химических ' изменений компонентов эфирного масла, относительно потери которого в целом превышают потери главного компонента - яиналоола. Поэтому массовая доля яиналоола в масло из полуплодшсов выше на С,6%, а из ядра - на 8,6$, чем из целых плодов. Очень неустойчив гера-нилгцетат, относительные потери которого;в полуплодиках и ядрах достигают 60,3 и 93,4$, и основной компонент теряеновых.углеводородов - с£ -пинен.

Дробление плодов повысило в масле К.ч. с 1,26 (из целых плодов) до 2,15 ыг КОН/г (из ядра). Ввиду потерь геранилацетата уменьшилось эфирное число (Э.ч.) с 14,8 до 10,7 мг КОН/г.

Возрастание отношения массовых долей яиналоола и -пшена от 7 до 25,6 в масле из целых плодов и ядер соответственно предопределяет ухудшение свойств, масла из дробленых плодов при использовании в качестве химического сырья для производства цитраля и душистых веществ на его основе.

Исследованиями способности к-окислению эфирного масла из полуплодшсов и полуплодиков без оболочки установлено, что безвозвратные потери яиналоола в 1,7-1,9 раза выше, чем при окислении масла из целых плодов. Зто обусловлено более интенсивным протеканием побочных реакций глубокого окисления линалоола с образованием растворимых в воде соединений и подтверждает защитные свойства с£ -пшена при окислении линалоола до цитраля.

Таким образом, дробленые плоды необходимо перерабатывать от-

дельно от целых, а эфирное маслоиз фракции дробленых плодов с высоким содержанием линалоола использовать в производстве парфюмерных фракций, (+)-линалоола и (+>-линалилацетата, в котором повышенное содержание линалоола сокращает его потери.

Характеристика сорных примесей кориандра. В промышленном сырье кориандра массовая доля сорных примесей составляет в среднем 18,8$ (см. табл. I). Установлено, что 88,8-96,7$ микрофлоры находятся на сорных примесях. Они являются потенциальным источником появления очагов самосогревания плодов,, приводящих к их порче.

Результаты классификации сорных примесей (табл. 2) свидетельствуют о том, что на сите с отверстиями 0 5 мм возможно 'лишь частичное их выделение. Более половины от всей массы составляют трудноотделимые мелкие примеси. Значительная часть приходится на равновеликие очищаемому сырью, что и определяет низкую эффективность очистки по традиционной технологической схеме.

Таблица 2

Сход с сита с !_Проход через сито 0 5 мм_

отверстиями ! щ)Шесей> равновеликих I примесей, проходящих че-^ j очищаемому сырью í pea сито ff 1,5 мм

4,5 '. 32,8 59,3 .

Исследовали питательность отходов очистки.кориандра: в I кг сорных примесей, составляющих проход через сито 0 1,5 мм, содержится 0,49 корм. ед. Биологическая ценность этих примесей в сравнении с казеином -.505?» Следовательно, они могут быть использованы для выработки,кормовых продуктов.

• Изменение продуктивности-плодов-кориандра о повышенной влаж-

ностью в послеуборочный период. Установлено, что накопление эфирного масла в плодах с повышенной влажностью наблюдается-лишь в течение однкх-двух суток после уборки.-В .дальнейшем выход эфирного масла снигсается в результате'высокой физиологической активное-

ти плодов и микроорганизмов.

После .60 сут хранения плодов отмечены существенные различия в устойчивости основных груш веществ (табл. 3).

. Таблица 3 Показателя !--Благость плодов, $,

14 ! 17 ! 20 •

Потери сухих веществ, % 9,2 18,0 20,0

Потери, $ к массовой доле в сухих плодах:

эфирного масла . 3,9 . 10,2 15,1

жирного масла 5,5 14,3 20,4

общего азота . 2,9 4,9 9,9

Высокий уровень шислителышх и гидролитических процессов в плодах подтверждают изменения жщжого масла и белковых веществ.

Кислотное число жирного масла в исследуемом/диапазоне влая-' ности (см. табл. 3) по сравнению с контролем повысилось на 9,8; 51,2; 97,6$ соответственно. По сравнению с сухими , в плодах с . влажностью 17 и 20£ наблюдается, помимо потерь общего азота (см. табл. 3), увеличение содержания в шроте водорастворимого азота на 42,7; 43,6 и спирторастворимого - на 55,6; 104,4$ соответственно.

После 60 сут хранения качественные изменения масла выражаются в обесцвечивании и снижении органолептическои оценки. Различия в свойствах компонентов эфирного масла реализуются при более длительном хранении. Через 180 сут в плодах с влажностью 17$, благодаря различиям'в потерях отдельных компонентов (табл. 4), в эфирном, масле уменьшается массовая доля линалоола на 3,1$; доля нежелательного компонента - камфоры возрастает на 33,3$, достигнув предельно допустимого значения.

Представленные результаты исследований позволяют утверждать,., что количество и качество целевых продуктов переработки значительно снижается. Следовательно, хранение влажных плодов кориандра недопустимо.- - . ;

12 . .

••*••" Таблица 4

Потери эфирного масла-и его компонентов, % к массе до хранения ., , , ■___

эфирного ! линаяоола 'гераниола !геранил- ¡борнеола, ¡углеводо-масла ! ! 'ацетата ¡камфоры .'родов

24,9 28,6 40,0 40,0 0 ■ 16,2

. Исследование качества промышленного сырья кориандра показывает, что в существующей технологии послеуборочной обработки и хранения сырья тлеются большие резервы:

- накопление эфирного масла в целых плодах низкой влалсности;

- устранение потерь эфирного масла из дробленых плодов;

- целевое использование выделенного из дробленых плодов эфирного масла;

- сокращение потерь и повышение качества эфирного и жирного масел и шрота при хранении кориандра с повышенной влажностью;

- получение кормовых продуктов из сорных примесей.

В целях реализации указанных резервов предложена усовершенствованная технология подготовки кориандра к хранению и переработке, которая включает:

- поэтапное фракционирование кориандра;

- обязательную выдержку плодов с влажностью до 13/о в течение определенного периода для завершения маслообразовательного процесса; •

- немедленную переработку дробленых плодов;

- временную стабилизацию' качестза плодов с влажностью более 13£. ' ■ ■ ;

3. Разработка технологической схемы поэтапного торакцронисова-ния. Основная задача фракционирования промышленного сырья - выделение фракции целых и дробленых плодов, в которую входят талупло-дики и полуплодики без оболочки/(ядро).. На основании результатов анализа состава промышленного сырья (см." табл. I) иклассификации сорных примесей (см. табл. 2) к разработке была принята схема по-

этапного фракционирования.

- Для выбора принципа сепарирования проанализировали' физико-механические свойства.основного компонента - целых плодов кориандра и сопутствующих ему примесей - дробленых плодов и сорннх прдаесей. В качестве возможного признака разделения на фракции исследовали их толщину.

Вариационные кривые целых (I) и дробленых. (2'- полуплодики, 3 - ядра) плодов кориандра по толщине' (мм) представлены на рис. I.

ся. Целые плода могут быть очищены от дробленых на ситах с прямоугольными отверстиями размером 2 х 20 мм, используемыми при сепарировании по" толщине.

Степень выделения целых и дробленых плодов определяли, пользуясь нормированной функцией Лапласа. Коэффициент' полноты разделения по проходовой фракции дробленых плодов составляет'1,0, по схо-довой.фракции целых плодов - 0,94. • • '

По-результатам классификации сорных примесей (см, табл. 2) установлена последовательность их сЪема.. На первом этапе происхо-'

/ 14 ■

дат выделение сорных щшмесей на сортировочных ситах с отверстиями р 5 мм сходом с' сита и далее - проходом с фракцией дробленых плодов через второе (подсевное) сито с прямоугольными отверстиями , размером 2 х 20 мм всех мелких примесей с размером менее 1,5 мм и большей части, примесей, равновеликих очищаемому сырью. На. втором ' этапе происходит выделение сорных примесей из фракции дробленых плодов.

При выборе машин исходили из результатов исследования признаков разделения на фракции целых и дробленых плодов и опыта практического использования сепараторов различных конструкций на пе-рерабатьтающих предприятиях. где используют серийно выпускаемые сепараторы типа ЗСМ-100 с возвратно- поступательным движением сит и предназначенные для очистки кориандра сепараторы А1-БЛС-К с кру-говыы поступательным дви&ением сит.

Применение сепараторов, указанных конструкций для осуществления поэтапного фракционированиякориандра возмоено.

Нами установленыдлясепараторов типа ЗСН-100 оптимальные условия эксплуатациигчастота колебаний ситового корпуса 400 кол/мин; амплитуда колебаний оптового корпуса! 8 мм, угол наклона сита 8°, толщина слоя сырья - 5 ш. Эффективность процесса фракционирования, характеризуемая коэффициентом извлечения фракции дробленых плодов, составила 26%.

Предлагаемая схема с поэтапным фракционированием.перед применяемой схемой, которую мояно назвать прямоточной с неоднократным . пропуском промышленной смеси через одни и те же машины, обладает следующими првимуществами: во-первых, позволяет получить два потока сырья с различным технологическим качеством, что создает предпосылки для оптимизации дальнейшего процесса хранения и переработки сырья; во-вторых, увеличивает степень очистки сырья от сорных примесей от 36 до.ЭСЕ? по фракции целых плодов и до 70* в целом по

.-■''■-.■ 15 ' ; -

'сырью; в-третьих, значительно повышает эффективность эксплуатации оборудования.

4. Исследование химического консервирования влажных плодов кориандра. В качестве возможных консервантов были апробированы молочная и пропионовая кислоты, их смесь (1:1), пиросульфит натрия. Для дальнейших исследований выбрана пропионовая кислота (ПК) .обеспечивающая наиболее положительные результаты.

Изучение влияния кислоты на жизнеспособность, степень обсеме-ненности микрофлорой я технологические свойства кориандра проводили с плодами влажностью 14, 17, 20& при дозах консерванта ф; 1,0; 1,5$ к сухой массе плодов. Уточняли дозу консерванта,0,25;, 0,5; 0,75; 0,1 в зависимости от влажности плодов. , .

Установлено, что консервант распределяется в кориандре поровну между перикарпием и семенами и угнетает, жизнеспособность как микрофлоры, так и самих плодов. Плода кориандра, обработанные ПК," теряют всхожесть в основном по истечении 30-45 су т. -Численность плесневой микрофлоры снижается в 10-12, бактериальной - в 10 раз , и не восстанавливается, в. течение 120 сут хранения независимо от' дозы консерванта и влажности плодов.

Основная масса ПК находится в-слабой связи с тканями плодов, и быстро удаляется из них одновременно, с эфирным маслом в процессе перегонки с водным паром.

Зависимость степени извлечения ПК (В, $)в этом процесса от расхода пара (.£?., кг/кг) описывается уравнением рецессии: . В =^45,7 + 185,2^ - 81,1<?г I = 0,70; £ = ¿4,6%

» . >

Доказано, - что 80% ПК будет извлечено в реальном производственном процессе с расходом пара 0,55 кг/кг одновременно с эфирным маслом. Только незначительное количество ПК останется в мирном мроле и шроте, так как большая часть, этой кислоты в обычных техно-

16 ;

логических процессах подготовки обезэфиренного кориандра к экстракции и обработке жирного масла и шрота удаляется с паром.

Исследования технологических свойств, плодов кориандра с влажностью 14, 17 и 20%, не обработанных (К) и обработанных (0) кислотой в дозе 0,5$, хранившихся в течение 2 мес. при 20°С, показали, что химическое консервирование практически устраняет потери эфирного масла (2), уменьшает потери сухих веществ (I) в 5 раз, жирно-

го масла (3) - в 4 раза, белка (4) - в 3,5 раза (рис. 2).

14,0

17,0 Рес. 2.

20,0 Влажность, %

Количественные изменения эфирного масла в плодах, обработанных ПК, носят монотонный характер н не зависят от ее дозы. Через 60 сут потери масла составляют 1,5-2$, через 180 сут - 4,6$. Из всех компонентов масла наиболее существенные изменения претерпевают терпеновые' углеводороды, подверженные в кислой среде химическим превращениям с образованием различных соединении, в том числе нелетучих (србрерол и др.). Через 180 сут потери углеводородов достигли 18,4$, в-то время как линалоола - 2,7$. С потерей углево-

дородов массовая доля основного компонента, в эфирном масле повысилась на 2,9%.

Химическж соединения, образующиеся из углеводородов, це снижают парфюмерной оценки масла, что подтвердила дегустация производственного образца масла из сырья, обработанного ПК.

Пропионовая кислота,не оказывает существенного, влияния га белковый комплекс: содержание белка и соотношение его фракций i вменяется незначительно; сосав аминокислот не меняется.

Лига- менее устойчивы к воздействию ПК, которое возрастает с иовышенлем влажности плодов и дозы консерванта.. Начальный период хранения плодов, обработанных ПК, характеризуется большей скоростью окислительна.-, процессов по сравнении с последующим периодом. Так, через 60 сут потери составили, %:' мирного масла 4,1; линоле-вой кислоты - 6,0; через 180 сут - 5,5; 6,2 соответственно. Превалирует гидролитический процесс, скорость его возрастает, о чем свидетельствует рост К.ч. масла.

Стандартом ограничено содержание свободных кислот до 15' мг КОЦ/г. Именно поэтому состояние липидного комплекса следует принимать за критерий оценки качества плодов при определении оптимальной дозы консерванта и продолкительности■безопасного хранения.

Погучено уравнение, позволяйте прогнозировать прс-рлкитель-еость периода безопасного хранения (Г, сут) е зависимости от влажности плодов (W у %), внесенной дозы консерванта (Сшс, %) и заданной величины К-ч. (мг 'Ш/г! якрного масла:

V = -599,2 + 30,9 хЛ/- 68 х Cj^ + 126 X К.ч. - 6,1 хКГ.х К.ч.

<§ = + 2,3 сут Я = 0,8

Пределы применимости уравнения по: •

W- от. 14 до 2($; Сш - от 0,25 до 0,75$; К.Ч. - ..г 5,5 до 35 мг КОЦ/г.

Графическое изображение' зависимости К.ч. жирного масла от lipo-

до длительности периода хрг тш плодов: I - Ц/ = 14%, С^ = 0,25; 0,5; 2 - I)/ = 17$; С^. = 0,25; 3 - 17%, Сж = 0,5; 4 - И/ ■■ 17%,

спк = 0«те5 5 спк = 6 -Ц/= 20%, Ст = 0,75 пред-

ставлено на рис. 3.

25 23 21 19

Й IV

й15 Г 13

Ь* II 9 7 5

: 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Хранение, сут ' Рис. 3.

Оцределена оптимальная доза ПК для плодов кориандра с I зл-носты до 17% - не более 0,25$; от 17 до 20$ - не более 0,5$, обеспечивающая эффективное консервирующее действие и не- вызывающая существенных изменений в лшшдном комплексе. Обработка плодов консервантом в дозе, превышающей 0,5$, нецелесообразна, так как вызывает интенсивный гидролиз липидов. .

5. Производственная проверка результатов исследования. Внедрение. '

5.1. Производственная проверка условий разделения сырья на фракции целых и дробленых плолов. Приведенные в п.3. оптимальные

условия сепарирования сырья на ситах с возвратно-поступательна.? движением проверяли на сепараторах ЗСМ-ЮО, При установленных параметрах работ, сепаратора коэффициент извлечения фракции .-„юбленых плодов составляет 95,4$, причем для ядра - 99,4, для полупяодаков• в оболочки - '/9,3$, . '

Внедрение усовершенствованной технологии- подготовки ьошгавд-.ра к переработке обязывало учесть возмс' яости сырьевого отд- жа Усть-Дабинского ЗМЭК, оснащенного сепаратором с круговым поступательным 'чтением сит 1,ДП~80, Производственные испытания I. доводили

на ситах со щелеыши отверстиями 2 х 20 ш лрз. толщине слоя сырья на них, равной 5 мм, и других параметрах, примэн :емнх при очистке

кориандра. Коэффжрг ,1т извлечения фракции дробгеннх плодов составил 81,2$. Доказана возможность использования КДП-80 для шрадцио-нирования сырья.

5.2. Производственная проверка .технологии .подготовки кориандра с влажностью ниже кондиционной к жаненка и. переработке-фракционированием, немедленной переработкой дробленых плодов, после-уборочным дозреванием целых плодов была проведена в 1983 г. Партии свеяеубранного кориандра разделили на фракции целых и дробленых плодов. Для определения изменения выход,'; эфирного масла за счет его накопления или потерь каждую из фракций целых и дрс ,;леных плодов делили еще на две части. Одну перерабатывали немедленно после разумения, другую - после выдержки в течение 73 сут. Результаты произвсчственной проверки представлены в табл. 5.

Как видно из таблицы, выдержка целых плодов повысила выход эфирного тгасла на 19,7$, а немедленная переработка дробленых плодов - на 26,0$. •

5.3. Производственная проверка химического кг 'оервировалкя кориандра. Рекомендации по хранению обработанных пропионовой кислотой плодов кориандра с повышенной влажностью были апробированы в производственных условиях в 1988 г. Две -партии свежеубранного

Таблица 5

•фракции сырья ¡Влах- ! кассовая доля компонентов, % ¡Массовая

¡ность,!---■---¡доля

! /о ¡целых ! полупло- ! ядер ¡сора ¡эфирного ! ¡плодов! диков ! ! ¡масла, %

До вы .еркки

Целые плоды 13,0 83,0 6,2 2,2 3,6 1.88

Дробленые плоды 11,1 22,8 19,0 31,1 27,1 0,Э5

После выдержки

Целые плоды 12,1 86,2 4,4 2,9 6,6 2,25

Дробленые плода 9,6 20,2 23,6 34,8 21,4 0,70

промышленного сырья (7,5-8 т каждая) с влажностью 14,8; 16,2$ обработали ПК в дозе 0,5$ к массе сырья. Изменен :я основных показателей при хранении фиксировали в контрольных образцах, сформированных из средних проб г.грья. По истечении 2,5 мес консервированное сырье переработали по традиционной технологии.

Результаты лабораторного анализа образцов контроль-лого подсушенного и выделенного из опытных партий кориандра, а такке производственные данные переработки опытной партии представлены в таблб.

Таблица. 6

Ойпячйп шт>тия ! °Ухая ! Массовая доля эфирного ! Потери эфирно-иора-зец, партия , тсса » масла> % \ го шсла в

! 1000 !-■! целых плодах

! плодов! в сырье !в целых пло- ! __!_!_\ш_1___

3,30

Образец:

контрольный 5,61 1,72 2,10

опытный 5,46 1,63 2,09

Партия 5,46 1,64 - ■ -

Качественные показатели эфирного шсла представлены в табл.

7, 8.

• Таблица 7

Показатели

Образец масла

контрольный ! из опытной партии

К.ч., мг КОД/г Э.ч., мг КОБ/?

0,94 II ,20

0,78 .11,80

21 ;■ ■. ■'..■-.

- "'" ' Таблица 8 '

Образец масла •! Массовая доля компонентов в Мирном масла. % '; д.

|линалоол ¡гераниол !геранилацетат1борнеол!камфор4:

Контрольный 68,3 . 1,7 4,6 0,6 3,0

Из опытной пар- • 1 ■'•.•,

тии 70,0 1,7 - 4,2 0,5 3,0

Из приведенных дшгянх следует, что "качество сырья'. остается ; ■на уровне, близком к исходному. '"".'"-..;./'-• ■:-■

Следовательно, применение цропионовой кислоты позволяет сохранить качество свежеубранных плодов кориандра и продлить срок временного хранения до сушки или переработки. ; .-•;*

5.4. Внедрение. Предлагаемая технология ;частично.внедрена на; Усть-Лабгаском ЭМЭК в 1984-1986 хт. Было подготовлено к переработке фракционированием -25II5 т промышленного сырья кориандра с- влая-; ностьго ниже кондиционной. ' Эффективность выделения фракции дробзш-ных плодов составила 85%, при этом дет полуплодиков - .77,- полупло-диков без оболочки (ядра) -.96, сора - 80£.. . г ' vf\:

Дополнительно выработано 37850 кг эфирного масла. Получен го-' довой экономический эффект в размере 850,86 тыо." рублей,' подтвер-' лденный актом внедрения научно-технического^мероприятия по тшю-. вой междуведомственной форме Р-10. • '.у:;-- [ "".

■.',/'';■ . вывода и рёшвдшши, . .•.' '':' '.'-.Л ■

I. Разработана усовершенствованная технология подготовки кориандра к хранению и переработке, обеспечивающая повышение 'выхода и .качества эфирного, лирного масел и шрота из промышленного сырья.

•'■' 2. Установлено, что кориандр Янтарь достаточно полно'реализует генетически обусловленные потенциальные возможности сорта в Условиях Северо-Кавказского экономического региона. ■

З.-Впервые выявлена закономерность, устанавливающая зависи- ■ мость щюдоляительности формирования продуктивности по эфирному маслу и потерь сухой массы в целых плодах-кориандра низкой, влак-

' V. • 22

ности в послеуборочный период от климатических условий их развития и созревания. Предложены уравнения регрессии для расчета лро-■1 должительностз обязательной выдержи до переработки и норм естественной убыли плодов низкой влажности.

4. Установлено, что дробленые плоды являются основным источником потерь в производстве эфирного масла из сырья низкой влажности. Из-за испарения через пористые оболочки неразрушенных эфирно-масличных вместилищ после длительного хранения потери эфирного масла составляют, 18-20,3$, а из поврежденных и дополнительно разрушенных вместилищ посла I? сут хранения - 25$. По данным производственных испытаний, потери эфирного масла из фракции дробленых плодов через 73 сут составили 26,3$.

5. Обосновано целевое использование эфирного масла из дробленых плодов кориандра. Установлено преимущественное уменьшение массовой доли терпеновых углеводородов в масле, обусловливающее снижение его технологических свойств в качестве сырья для ярояз-водсйва цитрадя.

6. Выявлено ухудшение технологических достоинств при хранении плодов кориандра с повышенной влажностью под влиянием их ферментной систем и активной химической деятельности плесневых грибов. После 60 сут хранения потерн,сухой массы составляют 9,2- • 20,0$. Процессы окисления и полимеризации в терпеновом комплексе приводят к снижении массовой доли эфирного масла на 3,9-15,1$. Масса жирного масла снижается на 5,5-20,4$. Гидролитические и' окислительные процесса в лшшдном комплексе приводят к увеличению К.ч. на 9,8-97,6$. Содержание белка уменьшается на 2,9-9,9$, интенсивный цротеолиз приводит к увеличению содержания в шроте водорастворимого ,и спирторастворимога белка на 43,6; 104,4$ соответственно.- .

7. Разработана технологическая схема поэтапного фракцнониро-

вания, позволяющая получить два потока с различным технологичес-- . ■ким качеством, что создает предпосылки для оптимизации.дальней-. • -шего процесса хранения и переработки кориандра и повшазт эффект-, очистки сырья от сорных примесей основной фракция целых плодов ■ перед хранением от 36$ (по традиционной схеме).До.80$.

9. Исследована и экспериментально обоснована. возможность не— • -пользования ПК для временной стабилизации качества свегвубранннх плодов кориандра с повышенной влажностью. .

9. Определена оптимальная доза консерванта ($) в зависимости от влаяности плодов, $: от 14 до 17 - 0,25; от I? до 20 - 0;5._ Предложено уравнение для определения продолжительности периода ; безопасного хранения. ; .:"'.'-

• 10. Установлено,, что обработка плодоз кориандра консервантом приводит к потере ими жизнеспособности по истечении 30-45- сут,-снигает численность плеснеЕой глшерофлоры в 12. бактериальной'-з: . 10 раз и сохраняет ее на достигнутой уровне в течение 120 сут.' •''

II. Доказано, что консервирование цролноновоЗ кислотой лоз-" • воляет сохранить количество и качество. эфирного масла на уровне', '•'' близком к исходному. Массовая доля и фракционный' состав белковых веществ практически не изменяется.-Липида менее устойчивы к воздействию ПК, которое,возрастает с повышейием влажности и дозы консерванта. Превалирует гидролитический процесс, скорость его возрастает при хранении. Состояние липидногс комплекса хранения принято за критерий.при определении оптимальной дозы консерванта и продолжительности периода безопасного хранешш,

.' 12. Рекомендовано всем перерабатывающим предприятиям:

- фракционировать всо сырье л полученные из него фракции перерабатывать раздельно; - ■ ■'/"'

- использовать эфирное масло из дробленых плодов для производства парфюмерных фракций, ( (+)-лнналоола и (чО-лшалияацетата; ■,

-v ■ . :*■"■ ' 24 ' . .

. - рассмотреть вопрос о внедрении технологии химического консервирования кориандра с повышенной влажностью.

' , По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. турышава H.A., Пелипенко Т.В. Фракционирование промышленного сырья кориандра: Тез. докл. Всес. науч.-техн. сов. "Основные

" направления научных исследований по интенсификации эфирномасличного производства" (1У симпозиум по эфирномасличным растениям и . маслам). Ч. - Симферополь, 1985. - С. 28-29.

2. Микрофлора промышленного сырья кориандра и ее изменение в процессе хранения /Т.В.Пелипенко, Н.А.Туркшева, Л.К.Белоглазо-ва, Е.Ф.Канеева; КПИ. - Краснодар, 1987. - 6 с. - Киблиогр.:

' 4 назв. - Деп. в ВНИИТЭЙагропром, 1987, S 359 ВС-88 Деп.

3. Турншева H.A., Пелипенко Т.В., Баранник Н.Р., Мосян С.М. К вопросу о потерях эфирного масла при хранении кориандра; КПИ. -Краснодар, 1987. - 4 с. - Библиогр.: 2 назв. Деп. в АгроНЙИТЭИПП, 12.11.87, Je 10/2 - Деп.

4. Турыпева H.A. . Пелипенко Т.В., Канеева Е.Ф. Качественные изменения эфирного масла при раскалывании плодов кориандра //Изв. вузов, Пищ. технология. - 1989. - £2. - С. 123-124.

5. Состав и корковые достоинства сорных дримесей кориандра / Т.В.Пелипенко, В.О.Ребринова, Н.А.Турышева, Т.Н.Прудникова,

; Л.К.Белоглазова: Тез. докл. науч.-практ. конф. "Использование отходов эфирномасличной цроы-сти". - Тбилиси, 1989. - С. 47-49.

6. Тургенева H.A.. Пелипенко' Т.В., Баранник Н.В. О химическом консервировании кориандра: Тез. докл. науч.-техн. сов. "Химические- проблемы пищевой технологии. - Краснодар: КПИ, 1990.- С.42-43.

. 7. Пелипенко Т.В., Турышеьа H.A., Канеева Е.Ф, Анализ качества прошшенного сырья кориандра сорта Янтарь: Всес. науч.-техн. сов. "Основные направления научных исследований по интенсификации эфирномасличного, производства "(У симпозиум по эфирномасличным растениям и маслам). - Симферополь, 1990. - С. 144.

■л'\ , 8. Туршева H.A., Пелипенко Т.В. Продолжительность формиро- ' вашш продуктивности анодов кориандра после уборки: Тез. докл. Всес. вауч.-техн. сов. "Основные направления научных исследований по интенсификации вфирномасличного производства"(У симпозиум но • "эфирномасличным*-растениям и маслач). - Симферополь, 1990. - С. 149.