Аннотация

Введение. Разработка передовых электрофизических технологий переработки масличного сырья с целью повышения выхода масла и сопутствующих целевых компонентов с сохранением качественных характеристик является важнейшей задачей развития масложировой промышленности.
Объекты и методы исследования. В качестве объекта исследования был использован масличный материал – подсолнечник. Основной метод электрофизической обработки – высоковольтные электрические разряды микросекундной длительности при напряженности электрического поля 13,3 кВ/см и частотой 30 Гц. В качестве метода оценки эффективности воздействия электрических разрядов использовали метод определения количества разрушенных клеток через электропроводность материала. Для оценки эффекта обработки высоковольтными разрядами проводили прессование мезги на гидравлическом прессе с последующей экстракцией растворителем нефрас. Дополнительную оценку эффекта проводили с помощью анализа импеданса биомассы до и после обработки высоковольтными разрядами с определением индекса дезинтеграции. Для оценки
качества получаемого масла определяли значения кислотного и перекисного числа. Более глубокую оценку качества масла осуществляли с помощью ИК-спектроскопии.
Результаты и их обсуждение. В результате обработки высоковольтными импульсами мезги подсолнечника было выявлено увеличение выхода прессового масла на 1,9 %. Значение остаточной масличности в шроте было снижено до 0,61 % по сравнению с 1,19 % для не обработанных образцов. Благодаря обработке удалось увеличить число разрушенных клеток на 23,8 %. Показатели качества масла продемонстрировали, что обработка высоковольтными разрядами незначительно влияет на значения кислотного числа. Резкий скачок изменения перекисного числа был вызван постановкой эксперимента в связи с длительным нагревом мезги.
Выводы. Полученные данные позволяют осуществить прогноз перспективы использования технологии обработки высоковольтными электрическими разрядами масличного материала и оценить эффективность его применения в промышленности.

Ключевые слова

Высоковольтный электрический разряд, масличный материал, отжим, экстракция, выход масла, качество масла

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Куренная, В. Роль масличного подкомплекса в обеспечении продовольственной безопасности страны / В. Куренная // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2015. – № 4. – С. 39–43.
2. Puértolas, E. An overview of the impact of electrotechnologies for the recovery of oil and high-value compounds from vegetable oil industry: Energy and economic cost implications / E. Puértolas, M. Koubaa, F. J. Barba // Food Research International. 2016. – Vol. 80. – P. 19–26. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.12.009.
3. Лисицын, А. Н. Научно-обоснованные тенденции переработки масличного сырья / А. Н. Лисицын, В. Н. Григорьева // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров. – 2015. – № 1–2. – С. 5–16.
4. Shorstkii, I. A. Impact of pulsed electric field and pulsed microwave treatment on morphological and structural characteristics of sunflower seed / I. A. Shorstkii, A. G. Zherlicin, P. Li // OCL – Oilseeds and fats, Crops and Lipids. – 2019. – Vol. 26. DOI: https://doi.org/10.1051/ocl/2019048.
5. Шорсткий, И. А. Использование электрофизических приёмов при переработке масличного сырья / И. А. Шорсткий // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 2019. – Т. 370, № 4. – С. 11–16. DOI: https://doi.org/10.26297/0579-3009.2019.4.3.
6. The influence of pulsed electric fields and microwave pretreatments on some selected physicochemical properties of oil extracted from black cumin seed / H. Bakhshabadi, H. Mirzaei, A. Ghodsvali [et al.] // Food Science and Nutrition. – 2018. – Vol. 6, № 1. – P. 111–118. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.535.
7. Haji-Moradkhani, A. Optimization of pulsed electric field-assisted oil extraction from cannabis seeds / A. Haji-Moradkhani, R. Rezaei, M. Moghimi // Journal of Food Process Engineering. – 2019. – Vol. 42, № 4. DOI: https://doi.org/10.1111/jfpe.13028.
8. Мустафаев, С. К. Влияние СВЧ-нагрева свежеубранных семян подсолнечника перед их конвективной сушкой на выход и качество масла / С. К. Мустафаев, Е. О. Смычагин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2014. – № 97. – С. 273–283.
9. Microwave pretreatment as a promising strategy for increment of nutraceutical content and extraction yield of oil from milk thistle seed / B. Fathi-Achachlouei, S. Azadmard-Damirchi, Y. Zahedi [et al.] // Industrial Crops and Products. – 2019. – Vol. 128. – P. 527–533. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.11.034.
10. Patil, A. Effect of enzyme and microwave pretreatment on oil recovery from canola / A. Patil, A. K. Singh // Journal of Food Process Engineering. – 2017. – Vol. 40, № 1. DOI: https://doi.org/10.1111/jfpe.12340.
11. Разработка способа получения растительного масла из семян сафлора методом прессования в поле ультразвука / С. Т. Антипов, С. В. Шахов, А. Н. Мартеха [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2015. – Т. 66, № 4. – С. 7–10.
12. Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds / A.-G. Sicaire, M. A. Vian, F. Fine [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. – 2016. – Vol. 31. – P. 319–329. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.01.011.
13. Ultrasound-assisted aqueous enzymatic extraction of oil from pomegranate seeds / A. M. Goula, A. Papatheodorou, S. Karasavva [et al.] // Waste and Biomass Valorization. – 2018. – Vol. 9, № 1. DOI: https://doi.org/10.1007/s12649-016-9740-9.
14. Chanioti, S. Optimization of ultrasound-assisted extraction of oil from olive pomace using response surface technology: Oil recovery, unsaponifiable matter, total phenol content and antioxidant activity / S. Chanioti, C. Tzia // LWT – Food Science and Technology. – 2017. – Vol. 79. – P. 178–189. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.01.029.
15. Effect of pulsed electric fields and high voltage electrical discharges on polyphenol and protein extraction from sesame cake / J. R. Sarkis, N. Boussetta, C. Blouet [et al.] // Innovative Food Science and Emerging Technologies. – 2015. – Vol. 29. – P. 170–177. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2015.02.011.
16. Nelson, S. O. Historical development of grain moisture measurement and other food quality sensing through electrical properties / S. O. Nelson, S. Trabelsi // IEEE Instrumentation and Measurement Magazine. – 2016. – Vol. 19, № 1. – P. 16–23. DOI: https://doi.org/10.1109/MIM.2016.7384955.
17. Gabriel, C. The dielectric properties of biological tissues: I. Literature survey / C. Gabriel, S. Gabriel, E. Corthout // Physics in Medicine and Biology. – 1996. – Vol. 41, № 11. – P. 2231–2249. DOI: https://doi.org/10.1088/0031-9155/41/11/001.
18. Angersbach, A. Electrophysiological model of intact and processed plant tissues: cell disintegration criteria / A. Angersbach, V. Heinz, D. Knorr // Biotechnology Progress. – 1999. – Vol. 15, № 4. – P. 753–762. DOI: https://doi.org/10.1021/bp990079f.
19. Puértolas, E. Pulsed electric field treatment for fruit and vegetable processing / E. Puértolas, G. Saldaña, J. Raso // Handbook of Electroporation / D. Miklavcic. – Springer, 2016. – С. 1–21. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-26779-1_181-1.