CC BY
322
DOI: 10.1425 8/j cprm.2018012402
УДК 665.335.82:543.544.43
ИССЛЕДОВАНИЕ МАСЛА ИЗ КОСТОЧЕК ВИНОГРАДА, ПОЛУЧАЕМОГО ЭКСТРАКЦИЕЙ СВЕРХКРИТИЧЕСКИМ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА
© А.Ш. Рамазанов , К.Ш. Шахбанов
Дагестанский государственный университет, ул. Батырая, 4, Махачкала, 367008 (Россия), е-таИ: [email protected]
Объектом исследования являлись косточки винограда технического сорта Ркацители, выращенного в Дербентском районе и переработанного в сентябре 2016 года на Дербентском коньячном комбинате Республики Дагестан.
Целью настоящего исследования являлось получение масла сверхкритической флюидной экстракцией диоксидом углерода из косточек винограда сорта Ркацители, определение показателей качества и содержания жирных кислот в виноградном масле методом газожидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием.
Определены оптимальные условия для получения высококачественного нерафинированного виноградного масла для пищевой и фармацевтической промышленности из косточек винограда сорта Ркацители С02-экстракцией: температура 30 °С, давление диоксида углерода 350 атм., время 60 мин. В этих оптимальных условиях выход масла составил 13,5%.
Показано, что масло из косточек винограда сорта Ркацители содержит незаменимых полиненасыщенных жирных кислот более 88%, токоферолов - 292 мг %, каротиноидов - 4,4 мг % и хлорофиллов - 5,9 мг %.
Ключевые слова: косточки винограда, сверхкритическая флюидная экстракция, диоксид углерода, масло из косточек винограда, полиненасыщенные жирные кислоты.
Масло из косточек винограда (grape seed oil) имеет достаточно высокий спрос на мировом рынке в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности, так как оно обладает широким спектром биологической активности [1-9]. Виноградное масло характеризуется высоким содержанием поли- и мононенасыщенных жирных кислот, содержит также токоферолы (витамин Е), каротиноиды (провитамин витамина А), хлорофиллы и фенольные соединения, которые способствуют повышению антиоксидантной, иммуностимулирующей, противовоспалительной, бактерицидной, вяжущей и ранозаживляющей активности. Эти соединения не могут быть синтезированы организмом человека или животных, их можно получить только с пищей.
Виноградное масло получают из виноградных косточек, содержащихся в выжимках винодельческих и соковых производств. Выход выжимок колеблется в пределах 20-25% от массы перерабатываемого винограда, а содержание виноградных косточек в выжимках составляет 25-38%. [10-12]. Косточки винограда содержат от 10 до 20% масла [8, 10], состоящего в основном из триглицеридов жирных кислот. Сорт винограда и место произрастания, а также способ получения виноградного масла влияют на выход, качество получаемого продукта и область его использования [3-8]. Во Франции, Италии, Испании, Греции и Аргентине существует промышленное производство масла из косточек винограда, отделенных от выжимок [11].
Виноградное масло выделяют из косточек двумя методами: отжимом и экстракцией. Метод холодного прессования на практике используется редко из-за сравнительно небольшого выхода конечного продукта
Введение
Рамазанов Арсен Шамсудинович - заведующий кафедрой аналитической и фармацевтической химии, e-mail: [email protected] Шахбанов Курбан Шахбанович - аспирант, e-mail: [email protected]
менее 8% [13], хотя этот метод позволяет сохранить в нем все необходимые биологически активные вещества (БАВ), определяющие его полезные свойства. Экстракционный метод получения виноградного масла позволяет значительно увеличить его
Автор, с которым следует вести переписку.
выход [13]. Однако этот метод получения растительных масел обладает недостатками, связанными прежде всего с применением токсичных органических растворителей [14].
Сверхкритическая флюидная экстракция диоксидом углерода (СКФЭ-СОг) косточек винограда является альтернативной, современной и перспективной технологией извлечения биологически активных веществ из растительного сырья [1-10]. Диоксид углерода обладает низкими значениями критических параметров: Ткрих = 30,9 °С, РКрит = 72,8 атм., критическая плотность 0,469 г/см3; СОг не горит, нетоксичен и позволяет осуществлять селективную и углубленную переработку сырья, варьируя параметры экстракции [4, 6-9, 14, 15]. В работах [4, 7, 8] представлены результаты исследования влияния давления, температуры и времени на выход виноградного масла при СКФЭ-СОг. Однако результаты этих исследований не во всем согласуются. Так, для достижения максимального выхода масла из косточек винограда предлагаются следующие условия СКФЭ-С02: 250 бар, 80 °С, время экстракции 60 мин и расход С02 69 г/мин, выход масла из измельченных до 0,84-0,42 мм косточек винограда сорта Мерло составляет 14,66% [4]; 400 бар, 41 °С, время экстракции 90 мин и расход СО: 32 г/мин, при этом выход масла из косточек сорта Каберне Франк составляет 14,49% [7]; в работе [8] в качестве рабочих условий выбраны 300 бар и 40 °С, при этом не приведены сведения о сорте винограда, времени экстракции и расходе С02.
В Республике Дагестан ежегодно выращивают более 150 тыс. тонн винограда. Примерно 120 тыс. тонн технических сортов винограда используют для изготовления вин и коньяков. Образующиеся виноградные выжимки (примерно 25-30 тыс. тонн) в республике практически не используются.
Ранее изучены образцы масел, полученных экстракцией и прессованием из косточек 6 технических сортов винограда (Молдова, Пино гри, Изабелла черная, Изабелла розовая, Жемчуг Зала, Мускат белый), переработанных на заводах Республики Дагестан [16, 17]. Наибольший выход липофильной фракции был достигнут при экстракции хладоном-11 до 13,4%, а наименьший - при холодном прессовании до 7,3% [16, 17].
Целью данной работы являлась получение масла сверхкритической СОг-экстракцией из косточек винограда технического сорта Ркацители (Rkatsiteli) и определение содержания жирных кислот в виноградном масле методом газожидкостной хроматографии с масс-селективным детектированием.
Экспериментальная часть
В качестве объекта исследования использовали косточки технического сорта винограда Ркацители, полученные в сентябре 2016 г. с Дербентского коньячного комбината Республики Дагестан. Виноградные косточки извлекали из выжимок после сушки при температуре 50±2, определяли среднюю массу взвешиванием на аналитических весах и размеры штангенциркулем. Влажность и зольность косточек определяли по методикам [18].
Для разрушения плотной оболочки виноградные косточки измельчали на лабораторной мельнице ЛМ-201 в несколько этапов, каждый раз просеивая через набор сит 1,00, 0,45 и 0,25 мм, отбирая фракцию 0,45-0,25 мм.
Образцы масел получали сверхкритической СОг-экстракцией с использованием лабораторной экстракционной системы модель SEE 1000М1 - 2-FMC 50 Waters Corporation (USA). Фракцию 0,25-0,45 мм измельченных косточек винограда (400 г) помещали в автоклав объемом 1000 мл и обрабатывали в течение 60 мин при скорости потока диоксида углерода 50 г/мин, меняя температуру и давление диоксида углерода.
Числовые показатели образцов виноградного масла определяли по методикам [18].
Количественное определение каротиноидов, токоферолов и хлорофиллов проводили на спектрофотометре SPECORD 210 Plus по методикам [19, 20].
Для определения жирнокислотного состава образцов масел триглицериды жирных кислот переводили в метиловые эфиры жирных кислот по ГОСТ Р 51486-99 [21].
Для определения метиловых эфиров жирных кислот наряду с газовым хроматографом с пламенно-ионизационным детектором [22] в последнее время используют и прибор с масс-селективным детектором [4, 11, 23]. Для этой цели нами использован газовый хроматограф Agilent Technologies 7820А GC System Maestro, оснащенный масс-селективным детектором Agilent Technologies 5975 Series MSD. Учитывая, что результаты исследования зависят от типа прибора и многих переменных факторов [24], предложены следующие условия хроматографического разделения: колонка капиллярная HP-5ms (5% дифенил и 95% диметилполисилоксан, толщина фазы 0,25 мкм) размер 30 м х 0,25 мм; температура испарителя и интерфейса детектора - 250 °С; начальная температура термостата колонки - 150 °С, выдержка
при начальной температуре - 5 мин; программирование температуры - от 150 до 210 °С со скоростью 5 °С/мин, выдержка при конечной температуре - 10 мин; газ-носитель - гелий, 1 см3/мин (постоянный расход); проба 0,5 мкл с делением потока (Split 1 : 40). Идентификацию соединений осуществляли сравнением экспериментальных масс-спектров с библиотечными (Wiley275 и NIST98) масс-спектрами. Количественное определение жирных кислот с Сн-Cig проводили по площадям соответствующих пиков на хромато-грамме, построенной по полному ионному току.
Результаты и обсуждение
Косточки винограда сорта Ркацители имеют грушевидную форму. Масса косточки составляет 3540 мг, длина 6,6-7,0 мм, ширина 3,8-4,5 мм, толщина 2,2-3,0 мм. Массовая доля виноградных косточек составила в среднем 22% от массы высушенных выжимок, около 6% от массы ягод, выход фракции 0,450,25 мм измельченных косточек составил 92-94%.
Из данных, представленных в таблице 1, следует, что исследуемые косточки по товароведческим показателям являются качественными и могут быть использованы для получения виноградного масла. При использовании лабораторной экстракционной системы модель SFE 1000М1 - 2-FMC 50 (Waters Corporation. USA) для СКФЭ-С02 рекомендуется, чтобы влажность сырья не превышала 10%.
Определены органолептические и физико-химические показатели образцов масел, полученных СКФЭ-СОг. Выявлено, что повышение температуры экстракции с 30 до 40 °С при давлении диоксида углерода 350 бар и времени экстракции 60 мин приводит к извлечению не только триглицеридов жирных кислот, но и частично восковых соединений. За счет этого на 0,6% увеличивается общий выход СОг-экстракта (табл. 2). К более значительному эффекту приводит увеличение давления диоксида углерода до 400 бар при температуре экстракции 30 °С, степень извлечения липофильной фракции достигает 16,0%. Известно [25], что растворяющая способность сверхкритического СОг возрастает пропорционально давлению; а с повышением температуры при давлениях до 150 бар растворимость ухудшается, тогда как при более высоких давлениях она начинает возрастать.
Таблица 1. Показатели качества косточек винограда сорта Ркацители
Наименование показателя Характеристика
Внешний вид Поверхность косточек чистая, без следов плесени
Цвет Коричневый, характерный для данного сорта винограда
Запах Свойственный виноградным косточкам
Влажность, % 5,6±0,2
Зола общая, % 3,5±0,3
Зола, нерастворимая в 10% НС1, % 0,043±0,005
Таблица 2. Органолептические и физико-химические показатели масла из косточек винограда сорта Ркацители
Характеристика масла
Наименование показателя 300 бар 350 бар 400 бар
30 °С 40 °С 30 °С 40 °С 30 °С
Прозрачная маслянистая жидкость желтого Слегка мутная маслянистая
Внешний вид и цвет цвета с зеленоватым оттенком жидкость желтого цвета с
зеленоватым оттенком
Запах Слабый аромат
Растворимость Растворимо в хлороформе, бензоле, ацетоне, диэтиловом и петролейном эфире;
малорастворимо в спирте 95%; практически нерастворимо в воде.
Плотность, г/см3 0,9218 0,9222 0,9223 0,9231 0,9231
Показатель преломления 1,4660 1,4664 1,4665 1,4680 1,4680
Кислотное число, мг КОН/г 2,4 2,3 2,5 2,3 2,4
Йодное число, г 12/100 г 126 125 128 127 121
Эфирное число, мгКОН/ г 181 180 185 183 183
Число омыления, мгКОН/ г 178 177 183 181 181
Технологический выход, % 11,8 12,5 13,5 14,1 16,0
Следует отметить, что остаточное содержание восковых соединений является важной характеристикой очищенных масел, предназначенных для внутреннего применения. Содержание их в масле более 90 мг/кг способствует образованию тонкой взвеси, ухудшающей товарный вид масла, и снижает эффективность всасывания полиненасыщенных жирных кислот из масла [26].
Виноградное масло, полученное при 30 °С при одном и том же давлении, отличается от аналогичного образца, полученного при 40 °С, незначительным повышением кислотного, йодного, эфирного чисел и числа омыления, уменьшением плотности и показателя преломления (табл. 2).
На рисунке представлена хроматограмма по полному ионному току для образца масла, полученного из косточек винограда сорта Ркацители ССЬ-экстракцисй при 350 бар и 30 °С.
Регистрация масс-спектров на различных точках хроматографических пиков позволила с вероятностью более 80% идентифицировать в составе исследуемого образца виноградного масла 7 компонентов, являющихся метиловыми эфирами жирных кислот (табл. 3).
В таблице 3 представлена информация о 10 наиболее интенсивных линиях, нормированных на 1000, в масс-спектрах метиловых эфирах жирных кислот, идентифицированных в образце масла, полученного из косточек винограда сорта Ркацители ССЬ-экстракцисй.
Увеличение температуры ССЬ-экстракции с 30 до 40 °С практически не сказалось на жирнокислотном составе виноградного масла, а при увеличении давления до 400 бар увеличивается выход экстракта за счет воскообразных извлечений (табл. 2). Основными компонентами масла из косточек винограда сорта Ркацители урожая 2016 г., собранного в Дербентском районе, являются: диненасьпценная линолевая кислота (омега-6) примерно 70,5% и мононенасыщенная олеиновая кислота (омега-9) 17,2%, а из предельного ряда - пальмитиновая примерно 7,4% и стеариновая 3,8% кислоты. Ненасыщенные кислоты представлены также полиненасыщенной линоленовой кислотой (омега-3) и мононенасыщенной пальмитолеиновой кислотой (омега-9) примерно 0,4 и 0,2% соответственно, а насыщенные - миристиновой кислотой 0,5%.
Хроматограмма по полному ионному току образца масла, полученного из косточек винограда сорта Ркацители СОг-экстракцией при 350 бар и 30 °С
Таблица 3. Масс-спектра ль ная информация о метиловых эфирах жирных кислот, идентифицированных в образце масла полученного из косточек винограда сорта Ркацители СОо-экстракцией
Время Компонент Масс-спектр, масса/ интенсивность
выхода,
мин.
9,99 Миристиновая 74/999, 87/716, 43/248, 55/221, 143/203, 75/196,41/180, 57/132, 69/131, 83/84
10,47 Пальмитолеиновая 55/999, 69/701, 74/678, 41/649, 83/491, 87/483,43/447, 84/430, 96/423, 97/397
11,27 Пальмитиновая 74/999, 87/687, 43/251, 55/218, 75/193, 41/181,143/173, 57/128, 69/125,227/104
20,98 Линолевая 67/999, 81/956, 95/707, 55/581, 82/517, 96/460, 79/445, 68/441,41/404,109/362
21,27 Олеиновая 55/999, 69/757, 74/699, 83/642, 97/591, 41/573, 96/559, 84/541, 87/541, 98/495
21,52 Линоленовая 79/999, 67/708, 55/669, 95/592, 41/550, 81/497, 93/491, 80/410, 69/363,108/347
23,17 Стеариновая 74/999, 87/729, 43/272, 55/230, 143/229, 75/216,41/176, 57/158, 69/144,199/99
В работе [13] проведено сравнение состава и качества масел, полученных экстракцией фреоном при давлении 10 кгс/см2, температуре 18-20 °С и прессованием из косточек винограда сорта Ркацители, произрастающего в Республике Крым. Показано, что при практически одинаковом жирнокислотном составе масло, полученное экстракцией фреоном, содержит больше токоферолов (105-109 мг%), чем масло, полученное прессованием (81-97 мг%). Из сравнительных данных, представленных в таблице 4, следует, что жирнокис-лотный состав масел из косточек винограда сорта Ркацители, произрастающего в Республике Дагестан и Республике Крым [13], также практически идентичен. Однако масло из косточек винограда сорта Ркацители, произрастающего в Республике Дагестан, содержит значительно большее количество токоферолов. Состав исследуемого масла при одинаковом содержании каротиноидов, токоферолов и хлорофиллов отличается от масла, полученного из косточек темных сортов винограда (Молдова, Пино гри), произрастающих в Республике Дагестан, меньшим содержанием миристиновой и линолевой кислот примерно на 2,5 и 6%, большим содержанием пальмитиновой и олеиновой кислот на 5,4 и 3% соответственно [17].
Таблица 4. Жирнокислотный состав и содержание биологически активных веществ в образцах масел, полученных из косточек винограда сорта Ркацители СОз-экстракцией
350 атм. 400 атм. Литературные данные
Показатель Температура экстракции, °С
30 40 30 [8]* [19]
Состав жирных кислот, %:
Миристиновая (14:0) 0,53±0,05 0,63±0,03 - - 3,0-3,1
Пальмитолеиновая (16:1, омега-7) 0,24±0,07 0,26±0,08 0,11±0,05 - -
Пальмитиновая (16:0) 7,43±0,02 7,26±0,02 8,25±0,08 7,1-7,6 / 7,7 2,0-2,2
Линолевая (18:2, омега-6) 70,45±0,05 70,53±0,04 68,87±0,08 69,5-71,8/7,1 76,6-76,9
Олеиновая (18:1, омега-9) 17,16±0,02 17,03±0,02 17,85±0,07 14,3-17,2/20,2 14,0-14,3
Линоленовая (18:3, омега-3) 0,35±0,01 0,54±0,01 0,21±0,02 0,3/- -
Стеариновая (18:0) 3,84±0,06 3,75±0,05 4,71±0,03 3,7^1,8/4,2 4,0-4,1-
Содержание БАВ, мг %:
токоферолов 292±1 289±1 282±2 105-109/81-97 285-286
каротиноидов 4,4±0,1 4,3±0,1 4,1±0,1 - 4,2^1,4
хлорофиллов 5,9±0Д 5,3±0,3 4,9±0,5 - 5,8-5,9
* - через дробь представлен состав масла, полученного прессованием.
Выводы
Оптимальными условиями для получения масла из косточек винограда сорта Ркацители СО2-экстракцией являются: температура 30 °С, давление диоксида углерода 350 атм., время 60 мин. При этих условиях выход виноградного масла составил 0,135 кг (0,146 дм3) с 1 кг сырья.
Масло из косточек винограда сорта Ркацители характеризуется не только высоким содержанием незаменимых ненасыщенных жирных кислот - более 88%, но и токоферолов (витамина Е) 292 мг %, каротиноидов (витамина А) 4,4 мг % и хлорофиллов 5,9 мг %.
На Дербентском коньячном комбинате, где ежегодно перерабатывается более 20 тыс. тонн винограда, можно организовать выпуск около 150 тыс. дм3 высококачественного нерафинированного виноградного масла для пищевой и фармацевтической промышленности.
Список литературы
1. Bail S., Stuebiger G., Krist S., Unterweger H, Buchbauer G. Characterisation of various grape seed oils by volatile compounds, triacylglycerol composition, total phenols and antioxidant capacity // Food Chemistry. 2008. Vol. 108. N3. Pp. 1122-1132.
2. Freitas L.S., Oliveira J.V., Dariva C., Jacques R.A., Caramao E.B. Extraction of grape seed oil using compressed carbon dioxide and propane: extraction yields and characterization of free glycerol compounds // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008. Vol. 56. Pp. 2558-2564.
3. Passos C.P., Silva R.M., Da Silva F.A., Coimbra, M.A., Silva C.M. Supercritical fluid extraction of grape seed (Vi-tisvinifera L.) oil. Effect of the operating conditions upon oil composition and antioxidant capacity // Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 160. Pp. 634-640.
4. Agostini F., Bertussi R. A., Agostini G., Atti dos Santos A.C., Rossato M., Vanderlinde R. Supercritical extraction from vinification residues: fatty acids, a-tocopherol and phenolic compounds in the oil seeds from different varieties of grape // The Scientific World Journal. 2012. Article ID 790486. 9 p.
5. Femandes Г., Casal S., Cruz R., Pereira J.A., Ramalhosa E. Seed oils often traditional Portuguese grape varieties with interesting chemical and antioxidant properties //Food Research International. 2013. Vol. 50. Pp. 161-166.
6. Luca F., Vera Г., Kurabachew S.D., Charan Sri Harsha P.S., Hatem M., Graziano G. Supercritical C02 extraction of oil from seeds of six grape cultivare: Modeling of mass transfer kinetics and evaluation of lipid profiles and tocopherol contents // The Journal of Supercritical Fluids. 2014. Vol. 94. Pp. 71-80.
7. Stela J., Marco В., Krimoslav A., Mate В., Maja M. Optimisation of supercritical C02 extraction of grape seed oil using response surface methodology // The International Journal of Food Science and Technology. 2016. Vol. 51. Pp. 403^110.
8. Concepción P., Ruiz del Castillo M.L., Carmen G., Gracia P.B., Gema F. Supercritical fluid extraction of grape seeds: extract chemical composition, antioxidant activity and inhibition of nitrite production in LPS-stimulated Raw 264.7 cells // The journal is The Royal Society of Chemistry Food Function. 2015. Vol. 6. Pp. 2607-2613.
9. Calvo A., Morante J., Plander Sz., Szekely E. Fractionation of biologically active components of grape seed (Vitis Vinifera) by supercritical fluid extraction // The journal Acta Alimentaria. 2017. Vol. 46. N1. Pp. 27-34.
10. Beveridge T.H.J., Girard В., Корр Т., Drover J.C.G. Yield and composition of grape seed oils extracted by supercritical carbon dioxide and petroleum ether: varietal effects // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. Vol. 53. Pp. 1799-1804.
11. Глумова H.B., Ножко E.C., Легашева Л.А. К вопросу о качестве масла виноградных семян сорта винограда Саперави // Науко вшращ ПФНУБШ Украши «КАТУ» Сер1я «Техшчш науки». 2012. Вып. 150. С. 38^13.
12. Ovcharova Т., Zlatanov М., Dimitrova R. Chemical composition of seeds of four Bulgarian grape varieties // Ciéncia Téc. 2016. Vol. 31. N1. Pp. 31^10.
13. Черноусова И.В., Сизова H.B., Огай Ю.А. Сравнение состава и качества масел, полученных экстракцией и прессованием семян винограда //Химия растительного сырья. 2011. №3. С. 129-132.
14. Боголицын К.Г. Перспективы применения сверхкритических флюидных технологий в химии растительного сырья // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2007. Т. 2. №1. С. 16-27.
15. Duba K.S., Fiori Г. Supercritical С02 extraction of grape seed oil: effect of process parameters on the extraction kinetics // Journal of Supercritical Fluids. 2015. Vol. 98. Pp. 33^13.
16. Зуева T.A., Рамазанов А.Ш., Андреева И.Н. Сравнительный анализ показателей качества липофильного комплекса семян винограда, полученного различными методами // Вестник ДГУ. 2003. С. 72-76.
17. Зуева Т.А. Разработка малоотходной технологии переработки семян винограда и получение на их основе лекарственных и косметических средств: автореф. дис. ... канд. фарм. наук. Пятигорск, 2004. 23 с.
18. Государственная фармакопея СССР. XI изд-е. М., 1987. Вып. 1. 336 с.
19. ГОСТ 17.1.4.02-90. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла. М., 1999. 12 с.
20. Гринкевич Н.И., Софич Л.Н. Химический анализ лекарственных растений. М.: Медицина, 1983. 346 с.
21. ГОСТ Р 51486-99. Масла растительные и животные жиры. Получение метиловых эфиров жирных кислот. М., 2000. 8 с.
22. ГОСТ Р 51483-99. Масла растительные и животные жиры. Определение методом газовой хроматографии массовой доли метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот к их сумме. М., 2005. 11 с.
23. Куркин В.А., Сазонова О.В., Росихин Д.В., Рязанова Т.К. Жирнокислотный состав масла плодов расторопши пятнистой, культивируемой в Самарской области // Химия растительного сырья. 2017. №3. С. 101-105.
24. Ткачев А.В. Проблемы качественного и количественного анализа летучих веществ растений // Химия растительного сырья. 2017. №3. С. 5-37.
25. Jessop Ph.G., Eeitner W. Chemical Synthesis Using Supercritical Fluids. Weinheim: Wiley-VCH, 1999. 500 p.
26. Разговоров П.Б., Прокофьев В.Ю., Разговоров М.П. Изучение процесса кристаллообразования восков в растительных маслах при введении затравочных минеральных добавок // Химия растительного сырья. 2013. №2. С. 207-212.
Постутто в редакцию 14 июня 2017 г.
После переработки 8 ноября 2017 г.
Ramazanov A.Sh*, Shahbanov K.Sh. THE STUDY OF GRAPE SEED OIL OBTAINED BY EXTRACTION BY SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE
Dagestan State University, ill. Batyraya, 4, Makhachkala, 367008 (Russia), e-mail: a ramazanov Jcbmail.ru The object of the study were grape seeds technical Rkatsiteli grown in the Derbent district and revised in September 2016 on Derbent cognac plant in the Republic of Dagestan.
Hie purpose of this study was to obtain oil by supercritical fluid extraction with carbon dioxide from grape Rkatsiteli and the detennination of the quality and content of fatty acids in grape oil by gas-liquid chromatography with mass-selective detection.
The optimal conditions for obtaining high-quality unrefined grape oil for the food and pharmaceutical industry from grape seeds of the grade Rkatsiteli by C02 extraction were determined: temperature 30 °C, pressure of carbon dioxide 350 atm., time 60 minutes. Under these optimal conditions, the predicted oil yield was 13.5%.
It is shown that the oil from the seeds of grapes of Rkatsiteli variety contains irreplaceable polyunsaturated fatty acids more than 88%), tocopherols 292 mg%, carotenoids 4.4 mg%i and chlorophylls 5.9 mg%i.
Keywords: grape seed, supercritical fluid extraction, carbon dioxide, grape seed oil, polyunsaturated fatty acids.
References
1. Bail S., Stuebiger G, Krist S., Unterweger H, Buchbauer G. Food Chemistry, 2008, vol. 108, no. 3, pp. 1122-1132.
2. Freitas L.S., Oliveira J. V., Dariva C., Jacques R.A., Caramao E.B. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, vol. 56, pp. 2558-2564.
3. Passos C.P., Silva R.M., Da Silva F.A., Coimbra, M.A., Silva C.M. Chemical Engineering Journal, 2010, vol. 160, pp. 634-640.
4. Agostini F., Bertussi R. A., Agostini G., Atti dos Santos A.C., Rossato M., Vanderlinde R. The Scientific World Journal, 2012, article ID 790486, 9 p.
5. Femandes L., Casal S., Cruz R., Pereira J.A., Ramalhosa E. Food Research International, 2013, vol. 50, pp. 161-166.
6. Luca F., Vera L., Kurabachew S.D., Charan Sri Harsha P.S., Hatem M., Graziano G. The Journal of Supercritical Fluids, 2014, vol. 94, pp. 71-80.
7. Stela J., Marco B., Krunoslav A., Mate B., Maja M. The International Journal of Food Science and Technology, 2016, vol. 51, pp. 403^110.
8. Concepción P., Ruiz del Castillo M.L., Carmen G., Gracia P.B., Gema F. The journal is The Royal Society of Chemistry Food Function, 2015, vol. 6, pp. 2607-2613.
9. Calvo A., Morante J., Plander Sz., Szekely E. The journal Acta Alimentaria, 2017, vol. 46, no. 1, pp. 27-34.
10. Beveridge T.H.J., Girard B., Kopp T., Drover J.C.G. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, vol. 53, pp. 1799-1804.
11. Glumova N. V., Nozhko E.S., Legasheva L.A. Nauko vipratsi PFNUBiP Ukraini «IC4TU» Seriia «Tekhnichni nauki», 2012, no. 150, pp. 38^13. (in Russ.).
12. Ovcharova T., Zlatanov M., Dimitrova R. Ciencia Téc., 2016, vol. 31, no. 1, pp. 31^10.
13. Chemousova I.V., Sizova N.V., Ogai Iu.A. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2011, no. 3, pp. 129-132. (in Russ.).
14. Bogolitsyn K.G. Sverkhkriticheskiefliuidy: teoriia ipralaika, 2007, vol. 2, no. 1, pp. 16-27. (in Russ.).
15. Duba K.S., Fiori L. Journal of Supercritical Fluids, 2015, vol. 98, pp. 33^13.
16. Zueva T.A., Ramazanov A.Sh., Andreeva I.N. VestnikDGU, 2003, pp. 72-76. (in Russ.).
17. Zueva T.A. Razrabotka malootkhodnoi tekhnologii pererabotki semian vinograda i poluchenie na ikh osnove lekar-stvennykh i kosmeticheskikh sredsh>: avtoref. dis. ... kand. farm. nauk. [Development of a low-waste technology for processing grape seeds and obtaining medicinal and cosmetic products on their basis: author's abstract, dis. ... cand. farm, science], Piatigorsk, 2004, 23 p. (in Russ.).
18. Gosudarsh'ennaia farmakopeia SSSR. XI izdanie. [State Pharmacopoeia of the USSR. XI Edition], Moscow, 1987, vol. 1, 336 p. (in Russ.).
19. GOST 17.1.4.02-90. Voda. Metodika spektrofotometricheskogo opredeleniia khlorofilla. [GOST 17.1.4.02-90. Water. The method of spectrophotometric detennination of chlorophyll], Moscow, 1999, 12 p. (inRuss.)
20. Grinkevich N.I., Soflch L.N. Khimicheskii analiz lekarstvennykh rastenii. [Chemical analysis of medicinal plants], Moscow, 1983, 346 p. (in Russ.).
21. GOST R 51486-99. Alasla rastitel'nye i zhivotnye zhiry. Poluchenie metilovykh efirov zhirnykh kislot. [GOST R 51486-99. Vegetable oils and animal fats. Preparation of methyl esters of fatty acids], Moscow, 2000, 8 p. (in Russ.).
22. GOSTR 51483-99. Alasla rastitel'nye i zhivotnye zhiry. Opredelenie metodom gazovoi khromatografii massovoi doli metilovykh efirov individual'nykh zhirnykh kislot k ikh summe. [GOST R 51483-99. Vegetable oils and animal fats. Detennination by the gas chromatography method of the mass fraction of methyl esters of individual fatty acids to their sum], Moscow, 2005, lip. (in Russ.).
23. Kurkin V.A., Sazonova O.V., Rosikhin D.V., Riazanova T.K. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2017, no. 3, pp. 101-105. (in Russ.).
24. Tkachev A.V. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2017, no. 3, pp. 5-37. (in Russ.).
25. Jessop Ph.G., Leitner W. Chemical Synthesis Using Supercritical Fluids, Weinheim: Wiley-VCH, 1999, 500 p.
26. RazgovorovP.B., Prokofev V.Iu., Razgovorov M.P. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2013, no. 2, pp. 207-212. (inRuss.).
Received June 14, 2017 Revised November 8, 2017
Conesponding author.
