Дослідження впливу ультразвуку на процес екстракції рослинної олії

Автор(и)

  • Volodimir Karachun Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-6080-4102
  • Ludmila Ruzhinska Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-1223-7649
  • Zhanna Ostapenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-0949-9912

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.160344

Ключові слова:

ультразвукова екстракція олії розчинниками, екстракційний бензин, метиленхлорид з подрібненого насіння льону і соєвого жмиху

Анотація

Об’єктом дослідження є процес екстракції олії без використання та з використанням ультразвуку для різних розчинників і видів рослинної сировини. Екстракція олії забезпечує максимальне обезжирювання рослинної сировини в порівнянні з іншими методами, зокрема механічним пресуванням. Процес екстракції здійснюється шляхом масопереносу і складається з масовіддачі з поверхні твердих частинок попередньо подрібненої рослинної сировини та молекулярної дифузії всередині частинок. Масовіддача з поверхні твердих частинок в розчин залежить від гідродинамічних умов омивання частинок і відбувається головним чином за рахунок конвективної дифузії. Для інтенсифікації процесу екстракції олії з рослинної сировини використовуються різноманітні фізичні фактори, але найбільш перспективним є ультразвук. В ході дослідження використовувалася ультразвукова установка УЗП-6-1 (виробник: Медпромприлад, Україна). Екстракція олії з насіння льону проводилась екстракційним бензином та метиленхлоридом, а для соєвого жмиху використовувався метиленхлоридом. Для порівняльної оцінки впливу ультразвуку на процес екстракції олії з різної сировини для насінням льону та жмиху сої проводились досліди без використання ультразвуку. Отримані результати досліджень показали, що при екстракції метиленхлоридом з насіння льону і соєвого жмиху в умовах ультразвуку вихід олії збільшується. Це пов'язано з тим, що під дією ультразвукових хвиль виникає рух рідини навколо твердих частинок, за рахунок змінного потужного ультразвукового тиску і гідравлічних ударів у мить схлопування кавітаційних каверн. Ультразвукова кавітація чинить руйнівну дію на тверді частинки і призводить до виникнення додаткових мікротріщин на поверхні. Це сприяє прискоренню дифузійного переносу маси всередині твердих частинок. Завдяки цьому забезпечується можливість скоротити тривалість процесу екстракції і збільшити продуктивність екстракційного обладнання. Так, при екстракції олії з подрібненого насіння льону метиленхлоридом в умовах ультразвуку вихід олії збільшився на 4,5 %.

Біографії авторів

Volodimir Karachun, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра біотехніки та інженерії

Ludmila Ruzhinska, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра біотехніки та інженерії

Zhanna Ostapenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра біотехніки та інженерії

Посилання

  1. Beloborodov, V. V. (1966). Osnovnye protsessy proizvodstva rastitel'nykh masel. Moscow: Pishhevaya promyshlennost', 478.
  2. Ionescu, M., Ungureanu, N., Biriş, S., Voicu, G., Dilea, M. (2013). Actual methods for obtaining vegetable oil from oilseeds. International Conference on Thermal Equipment, Renewable Energy and Rural Development, 167–172.
  3. Topare, N. S., Raut, S. J., Renge, V. C., Khedkar, S. V., Chavan, Y. P., Bhagat, S. L. (2011). Extraction of oil from algae by solvent extraction and oil expeller method. International Journal of Chemical Sciences, 9 (4), 1746–1750.
  4. 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 (7-8), 911–921. doi: http://doi.org/10.2298/jsc170704023h
  5. Zhmatova, G. V., Nefedov, A. N., Gordeev, A. S., Kilimnik, A. B. (2005). Intensification Methods of Extracting Biologically Active Substances from Vegetative Raw Materials. Transactions TSTU, 11 (3), 701–707.
  6. 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, 2012, 1–7. doi: http://doi.org/10.1155/2012/543230
  7. Li, H., Pordesimo, L., Weiss, J. (2004). High intensity ultrasound-assisted extraction of oil from soybeans. Food Research International, 37 (7), 731–738. doi: http://doi.org/10.1016/j.foodres.2004.02.016
  8. Li, Z., Yang, F., Yang, L., Zu, Y.-G. (2016). Ultrasonic Extraction of Oil fromCaesalpinia spinosa (Tara) Seeds. Journal of Chemistry, 2016, 1–6. doi:http://doi.org/10.1155/2016/1794123
  9. Abdolshahi, A., Majd, M. H., Rad, J. S., Taheri, M., Shabani, A., Teixeira da Silva, J. A. (2013). Choice of solvent extraction technique affects fatty acid composition of pistachio (Pistacia vera L.) oil. Journal of Food Science and Technology, 52 (4), 2422–2427. doi: http://doi.org/10.1007/s13197-013-1183-8
  10. Novitskiy, B. G. (1983). Primenenie akusticheskikh kolebaniy v khimiko-tekhnologicheskikh protsessakh. Moscow: Khimiya, 192.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-20

Як цитувати

Karachun, V., Ruzhinska, L., & Ostapenko, Z. (2018). Дослідження впливу ультразвуку на процес екстракції рослинної олії. Technology Audit and Production Reserves, 1(3(45), 33–35. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.160344

Номер

Том 1 № 3(45) (2019): Хімічна інженерія

Розділ

Звіт про науково-дослідні роботи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Volodimir Karachun, Ludmila Ruzhinska, Zhanna Ostapenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.