Тваринництво та технології харчових продуктів

Показники якості екстрагованої соняшникової та ріпакової олії отриманої розчинниками гексаном та етиловим спиртом

Валентина Бандура, Лариса Фіалковська
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність проведених досліджень зумовлена збільшенням попиту на олійну продукцію з покращеними та екологічно безпечними якостями, а саме заміною небезпечного розчинника в екстракційному процесі переробки олійного насіння. У зв’язку з цим дана стаття спрямована на застосування в технології екстрагування більш безпечного для здоров’я людини органічного розчинника, яким є етанол. Провідним підходом до дослідження цієї проблеми є екстракція за методом Сокслета та мікрохвильового екстрагування із застосуванням розчинників гексан та етанол. Дослідження жирнокислотного складу отриманого продукту проводили методом газової хроматографії. У запропонованому мікрохвильовому методі екстракції олії «зеленим» розчинником, яким є етиловий спирт, досліджували фізико-хімічні показники та порівнювали їх із показниками отриманими за методом Сокслета. Ефективність мікрохвильового оброблення пов’язана з процесом нагрівання, що значно підвищує внутрішній тиск клітин, який викликає їх руйнування. Створюється бародифузійний потік, який сприяє вагомому, за однаковий період часу, у 1,4-1,8 рази збільшенню виходу концентрації екстракційної олії та зменшенню часу процесу екстрагування майже в 3 рази. Олія, отримана методом екстракції сировини в мікрохвильовому полі розчинником етиловим спиртом більш стійка до окислення про це свідчать зменшення чисел: пероксидного з 4,8 до 3,8, анізидинового з 0,25 до 0,2. Кислотне число, яке характеризує ступінь свіжості отриманої олії, також зменшилось з 2,5 до 2,1. Результати досліджень свідчать, що застосування мікрохвильового екстрагування полярним розчинником, яким є етиловий спирт, було ефективним для покращення якісних властивостей екстрагованої олії. Застосування «зеленого» розчинника не погіршує якості готового продукту на відміну гексану, який є шкідливим для здоров’я людини. Матеріали статті становлять практичну цінність для олієжирової промисловості, а саме в технології екстрагування олійної сировини

Ключові слова

розчинники; екстракція; гексан; етиловий спирт; мікрохвильова енергія; жирно-кислотний склад

ЦИТУВАТИ
Bandura, V., & Fialkovska, L. (2023). Quality indicators of extracted sunflower and rapeseed oil obtained with hexane and ethyl alcohol solvents. Animal Science and Food Technology, 14(1), 9-25. https://doi.org/10.31548/animal.1.2023.9
Використані джерела

[1] Analysts of AI “APK-Inform” analysed two scenarios of the development of the oil market of Ukraine. (2022). Retrieved from https://www.apk-inform.com/uk/news/1528250.

[2] Bandura, V., Bulgakov, V., Adamchuk, V., & Ivanov, S. (2018). Investigation of oil extraction from the canola and soybean seeds, using a microwave intensifier. INMATEH – Agricultural Engineering, 55(2), 45–52.

[3] Bandura, V., Kotov, B., Gyrych, S., Gricshenko, V., Kalinichenko, R., & Lysenko, O. (2021). Identification of mathematical description of the dynamics of extraction of oil materials in the electric field of high frequency. Agraarteadus, 32(1), 8-16.

[4] Baümler, E.R., Carrín, M.E., & Carelli, A.A. (2016). Extraction of sunflower oil using ethanol as solvent. Journal of Food Engineering, 178, 190-197. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2016.01.020.

[5] Binello, A., Orio, L., Pignata, G., Nicola, S., Chemat, F., & Cravotto, G. (2014). Effect of microwaves on the in situ hydrodistillation of four different Lamiaceae. Comptes Rendus Chimie, 17(3), 181-186. doi: 10.1016/j.crci.2013.11.007.

[6] Burdo, O., Bandura, V., Kolianovska, L., & Dukulis, I. (2017). Experimental research of oil extraction from canola by using microwave technology. Engineering for Rural Development, 1, 296-302.

[7] Burdo, O.G., Bandura, V.N., & Levtrinskaya, Y.O. (2018). Electrotechnologies of targeted energy delivery in the processing of food raw materials. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 54(2), 210-218.

[8] Castejon, N., Luna, P., & Senorans, F.J. (2018). Alternative oil extraction methods from Echium plantagineum L. seeds using advanced techniques and green solvents. Food Chemistry, 244, 75-82.

[9] DSTU 4349:2004. (2004). Oils. Methods of sampling. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[10] DSTU 4455:2005. (2005). Animal and vegetable fats and oils. Flash point determination method. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[11] DSTU 4492:2017. (2017). Sunflower oil. Specifications. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[12] DSTU 7082:2009. (2009). Oils. Methods of determining the mass fraction of phosphoruscontaining substances. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[13] DSTU 8175:2015. (2015). Rapeseed oil. Specifications. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[14] DSTU EN ISO 3960:2019. (2019). Animal and vegetable fats and oils. Determination of peroxide value. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[15] DSTU EN ISO 660:2019. (2019). Animal and vegetable fats and oils. Determination of acid number and acidity. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[16] DSTU EN ISO 663:2019. (2019). Animal and vegetable fats and oils. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[17] DSTU EN ISO 6885:2019. (2019). Animal and vegetable fats and oils. Determination of anisidine number. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[18] DSTU ISO 10565:2003. (2003). Oilseeds. Simultaneous determination of oil and moisture content. Spectrometry method with the use of pulsed nuclear magnetic resonance. Kyiv: Derzhspozhyvstandard of Ukraine.

[19] DSTU ISO 5508-2001. (2001). Animal and vegetable fats and oils. Gas chromatography analysis of methyl esters of fatty acids. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[20] DSTU ISO 662:2004. (2004). Animal and vegetable fats and oils. Determination of moisture content and volatile substances. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.

[21] Ferreira, M.C., Gonçalves, D., Bessa, L.C.B.A., Rodrigues C.E.C., Meirelles, A.J.A., & Batista, E.A.C. (2022). Soybean oil extraction with ethanol from multiple-batch assays to reproduce a continuous, countercurrent, and multistage equipment. Chemical Engineering and Processing – Process Intensification, 170, 1945-1961. doi: 10.1016/j.cep.2021.108659.

[22] Grasso, F.V., Montoya, P.A., Camusso, C.C., Maroto, B.G. (2012). Improvement of Soybean Oil Solvent Extraction through Enzymatic Pretreatment. International Journal of Agronomy, 12, 1-7.

[23] Hussain, S., Shafeeq, A., & Anjum, U. (2018). Solid liquid extraction of rice bran oil using binary mixture of ethyl acetate and dichloromethane. Journal of the Serbian Chemical Society, 83, 911-921.

[24] Implementing Regulation of the Commission (EU) No. 872/2012 of October 1, 2012. (2022). Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/55-GOEEI/implementatsiyniyreglament-komisii-es-8722012.pdf.

[25] Ionescu, M., Ungureanu, N., Biris, S., Voicu, G., & Dincă, M. (2013). Actual methods for obtaining vegetable oil from oilseeds. Retrieved from https://www.researchgate.net/ publication/281446921_Actual_methods_for_obtaining_vegetable_oil_from_oilseeds/.

[26] Ivanov, S.V., Peshuk, L.V., & Radziievska, I.H. (2013). Technology of blended fats of balanced fatty acid composition. Kyiv: NUHT.

[27] Khan, N.R., & Rathod, V.K. (2018). Microwave-assisted enzymatic synthesis of specialty esters: A mini-review. Process Biochemistry, 75, 89-98.

[28] Konopka, I., Roszkowska, B., Czaplicki, S., & Tanska, M. (2016). Optimization of pumpkin oil recovery by using aqueous enzymatic extraction and comparison of the quality of the obtained oil with the quality of cold-pressed oil. Food Technology and Biotechnology, 54(4), 413-420.

[29] Kumar, S.J., Kumar, G.V., Dash, A., Scholz, P., & Banerjee, R. (2017). Sustainable green solvents and techniques for lipid extraction from microalgae: A review. Algal Research, 21, 138-147.

[30] Levtrynska, Yu.O. (2017). Extraction of coffee in a continuous microwave apparatus. (PhD thesis Odesa National Academy of Food Technologies, Odesa, Ukraine).

[31] Li, Y., Fine, F., Fabiano-Tixier, A.-S., Abert-Vian, M., Carre, P., Pages, X., & Chema, F. (2014). Evaluation of alternative solvents for improvement of oil extraction from rapeseeds. Comptes Rendus Chimie, 17(3), 242-251. doi: 10.1016/j.crci.2013.09.002.

[32] Mwaurah, P.W., Kumar, S., Kumar, N., Attkan, A.K., Panghal, A., Singh, V.K., Garg, M.K. (2020) Novel oil extraction technologies: Process conditions, quality parameters, and optimization. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19, 3-20. doi: 10.1111/1541-4337.12507.

[33] Oilseeds in the conditions of war: sowing, residues, processing, storage conditions. (2022). Retrieved from https://latifundist.com/spetsproekt/963-olijni-v-umovah-vijni-posiv-zalishkipererobka-umovi-zberigannya.

[34] On the approval of the Strategy for the development of exports of agricultural products, food and processing industry of Ukraine 2026. (2020). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/ laws/show/588-2019-%D1%80#n11.

[35] Puertolas, E., Alvarez-Sabatel, S., & Cruz, Z. (2016). Pulsed electric field: Groundbreaking technology for improving olive oil extraction. INFORM – International News on Fats, 27(3), 12-14.

[36] Sychevskyi, M., Shpychak, O., Kovalenko, O., Kuts, O., & Bokii, O. (2020). Trends and prospects for the development of bakery production in European countries. Ekonomika APK, 27(7), 54-67. doi: 10.32317/2221-1055.202007054

[37] Tan, Z.J., Yang, Z.Z., Yi, Y.J., Wang, H.Y., Zhou, W.L., Li, F.F., & Wang, C.Y. (2016). Extraction of oil from flaxseed (Linum usitatis-simum L.) using enzyme-assisted three-phase partitioning. Applied Biochemistry and Biotechnology, 179(8), 1325-1335.

[38] Topare, N. S., Raut, S. J., Renge, V. C. Khedkar, S., Chauhan, Y.P. Bhagat, S. (2011). Extraction of oil from algae by solvent extraction and oil expeller method. International Journal of Chemical Sciences, 9, 1746-1750.

[39] Ukraine can remain the world leader in sunflower exports in the new 2022/23 season. (2022). Retrieved from https://ua.korrespondent.net/amp/4514556-ukraina-onovyla-rekordeksportu-soniashnyku.

[40] Ukraine has become the world leader in sunflower production. Agropolit – hot agricultural policy. (2020). Retrieved from https://agropolit.com/news/15088-ukrayina-stala-svitovimliderom-za-obsyagami-virobnitstva-sonyashniku.