CC BY
59
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
1
УДК 665.526.81
05.00.00 Технические науки
ВЛИЯНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА КОРИАНДРА НА ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Пелипенко Т атьяна Владимировна к.т.н., доцент
РИНЦ БРШ-код:7551 -9000 pelipenko-tatyana7@ yandex.ru
Мустафаев Сергей Кязимович
д.т.н., профессор
РИНЦ SPIN-код: 6540-7859
Усов Анатолий Павлович к. т.н., доцент
РИНЦ SPIN-код: 7951-5679
Калиенко Екатерина Александровна РИНЦ SPIN-код: 2314-7021
Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия
Исследован фракционный состав и показатели качества промышленного сырья кориандра СевероКавказской экономической зоны возделывания. Установлено, что потери эфирного масла в сырье, связанные с раскалыванием плодов, достигают 23,4 %. Эфирное масло из расколотых плодов обогащено ценными компонентами - линалоолом, гераниолом, геранилацетатом. Изменения компонентного состава эфирного масла из расколотых плодов приводят к следующим изменениям органолептических и физикохимических показателей качества в сравнении с маслом из целых плодов: цвет, от почти бесцветного, усиливается до бледно-желтого; в пряном запахе масла, напоминающем запах линалоола, появляется более интенсивный оттенок гераниола и геранилацетата; кислотное число в масле из полуплодиков и полуплодиков без оболочки возрастает соответственно на 38,5 % и 65,4 %; эфирное число увеличивается на 19,2 % и 97,5 % соответственно. Рекомендовано использовать масло из расколотых плодов для корректировки состава партий кориандрового эфирного масла в целях повышения содержания линалоола с одновременным снижением содержания нежелательных компонентов -углеводородов и камфоры, или, преимущественно, для выделения ценных компонентов - линалоола, гераниола. Подтверждена целесообразность выделения при послеуборочной обработке фракции расколотых плодов с первоочередной их переработкой и целевым использованием полученного эфирного масла
UDC 665.526.81 Technical sciences
THE INFLUENCE OF THE FRACTIONAL COMPOSITION OF CORIANDER ON ITS TECHNOLOGICAL PROPERTIES
Pelipenko T atyana Vladimirovna Cand.Tech.Sci., associate professor RSCI SPIN-code: 7551-9000 pelipenko-tatyana7@ yandex.ru
Mustafaev Sergey Kyazimovich Dr.Sci.Tech., professor RSCI SPIN-code: 6540-7859
Usov Anatoliy Pavlovich Cand.Tech.Sci., associate professor RSCI SPIN-code: 7951-5679
Kalienko Ekaterina Alexandrovna RSCI SPIN-code: 2314-7021
Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia
The article investigates a fractional composition and quality indices of industrial raw materials of coriander in the North Caucasus economic zone of cultivation. It was found, that losses of essential oil in raw materials associated with the splitting of the fruit reach 23.4 %. Essential oil from split fruits is enriched with valuable components - linalool, geraniol, geranyl acetate. Changes of the component composition of essential oil from split fruits cause the following changes of organoleptic and physicochemical quality indicators in comparison with the oil from whole fruits: color from almost colorless intensifies to a pale yellow; in a spicy oil smell, similar to the smell of linalool, there appears a more intense shade of geraniol and geranyl acetate; acid degree value in oil from fruitlets and fruitlets without the shell increases, respectively, by 38.5 % and 65.4 %; ether index increases by 19.2 % and 97.5 %, respectively. It is recommended to use oil from split fruits to correct the composition of coriander essential oil in order to increase the content of linalool with a simultaneous decrease in the content of undesirable components - hydrocarbons and camphor, or, preferably, to separate valuable components -linalool, geraniol. It was proved expedient to separate split fruit factions during the post-harvest treatment, with their primary processing and intended use of the obtained essential oil
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
2
Ключевые слова: ПЛОДЫ КОРИАНДРА, ФРАКЦИИ СЫРЬЯ, РАСКОЛОТЫЕ ПЛОДЫ, ЭФИРНОЕ МАСЛО
Keywords: CORIANDER FRUITS, RAW MATERIAL FRACTIONS, SPLIT FRUITS, ESSENTIAL OIL
В настоящее время переработка эфирномасличного сырья в России осуществляется в небольших объемах. Вместе с тем объем импорта душистых веществ в 2012 г. составил 620 млн. долларов США [1].
Актуальность решения задачи возобновления и развития эфиромасличного производства обусловлена как растущим спросом на эфирные масла, так и необходимостью решения задач импортозамещения эфирных масел и смесей душистых веществ. Проблема имеет особое значение для Северо-Кавказского региона, в котором имеются благоприятные условия для возделывания эфирномасличных культур, а также научно-технический потенциал, способствующий развитию данной отрасли производства.
В развитии эфирномасличного производства разработка ресурсосберегающих технологий имеет первостепенное значение.
Кориандр - основная эфирномасличная культура в Российской Федерации. Проблемы экономического характера, возникшие в начале девяностых годов, повлекли за собой резкое снижение объемов переработки кориандра и нарушения в условиях его возделывания, что привело к существенному изменению качественных показателей сырья. Это подтвердили исследования промышленного сырья кориандра СевероКавказской экономической зоны возделывания, проведенные в 2014-2015 г.г. Установлено, что интервал варьирования массовой доли эфирного масла в целых плодах кориандра, как наиболее важного показателя качества сырья, составляет от 1,16 % до 2,02 %. При этом среднее значение показателя 1,58 %, что на 33-38 % ниже масличности
лучших сортов кориандра, ранее районированных, и свидетельствует о существенном снижении продуктивности существующего сырья в
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
3
отношении эфирного масла [2]. Наиболее вероятной причиной является использование для товарных посевов семенного материала низкой репродукции. Следовательно, одной из первостепенных задач является возрождение аграрной науки и первичного семеноводства эфирномасличных культур, а также повышение эффективности
использования потенциала имеющихся сортов кориандра.
В связи с этим, одной из первоочередных задач является выявление и использование резервов продуктивности кориандра на основе тщательного изучения его свойств и технологических процессов получения отдельных видов целевых продуктов на всех стадиях производства сырья, его подготовки к хранению и переработке, а также непосредственно переработки.
Кориандр относится к группе эфирномасличного сырья с внутренними эфирномасличными вместилищами, находящимися на
внутренней поверхности полуплодиков. Массовая доля эфирного масла в промышленном сырье одного сорта всегда ниже из-за наличия в нем плодов, расколотых до полуплодиков в оболочке, полуплодиков без оболочки (ядер), относящихся к эфирномасличной примеси, и сорных примесей [3]. Раскалывание плодов генетически обусловлено, но степень раскалывания во многом зависит от сорта, режимов уборки, размеров плодов, климатических и погодных условий при созревании и уборке [4, 5,
6].
Известно, что вскоре после раскалывания в полуплодиках в оболочке остается около 50 % масла от массы его в целых плодах, а в полуплодиках без оболочки - от 14 % до 18 % [3], при этом изменяется состав эфирного масла преимущественно из-за различий относительных потерь отдельных компонентов [7].
Сведения о фракционном составе и качестве сырья, поступающего в настоящее время на перерабатывающие предприятия, об изменениях
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
4
физико-химических свойств эфирного масла, полученного из
расколотых плодов недостаточны, отсутствуют рекомендации о его применении. Влияние раскалывания на выход и качество жирного масла не установлено.
В связи с этим целесообразно провести исследование фракционного состава промышленного сырья, поступающего в настоящее время на перерабатывающие предприятия, дать объективную оценку величины потерь и качественных изменений эфирного и жирного масел в расколотых плодах кориандра, а также разработать рекомендации по их применению.
Объектом исследования явились образцы промышленного сырья кориандра, поступившие на перерабатывающее предприятие (ООО «Форт», г. Усть-Лабинск) в 2014 г. С целью исследования
количественных и качественных изменений эфирного и жирного масел, полученных из расколотых плодов, выделили из одного из исследуемых промышленных образцов после семи-восьми месяцев хранения целые плоды, полуплодики в оболочке и полуплодики без оболочки.
Образцы промышленного сырья кориандра, состав и качество эфирного и жирного масел анализировали в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
Результаты, полученные при исследовании фракционного состава промышленных образцов сырья кориандра Северо-Кавказской
экономической зоны возделывания, представлены в таблице 1. Установлено, что сумма массовых долей полуплодиков и примесей данного растения, состоящих преимущественно из полуплодиков без оболочки и мелких недозревших плодов, в условиях эксперимента максимально составляет около 28 % к общей массе сырья, что приводит к существенным потерям эфирного масла.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
5
Таблица 1 - Фракционный состав промышленного сырья кориандра
Номер образца Массовая доля в сырье, %
целых плодов полуплодиков примесей данного растения сорных примесей
1 62,30 13,90 9,50 14,3
2 80,50 7,80 3,50 8,2
3 63,40 14,80 10,40 11,4
4 57,60 12,70 16,20 13,5
5 58,80 10,70 14,50 16,0
6 59,60 17,30 10,60 12,5
7 73,50 10,70 6,50 9,3
8 66,00 10,20 11,40 12,4
9 79,40 9,20 4,90 6,5
10 63,50 8,50 15,40 12,6
Потери эфирного масла от раскалывания представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Потери эфирного масла из расколотых плодов кориандра
Номер образца Массовая доля расколотых плодов в смеси с целыми Массовая доля эфирного масла, % Потери эфирного масла из расколотых плодов, %
в целых плодах в смеси целых и расколотых плодов в смеси целых и расколотых плодов к массе масла в целых плодах
1 27,30 1,55 1,25 0,30 19,40
2 12,30 1,72 1,60 0,12 7,00
3 28,40 1,64 1,30 0,34 20,70
4 33,40 1,16 0,90 0,26 23,40
5 30,00 2,02 1,62 0,40 19,80
6 31,90 1,47 1,20 0,27 18,40
7 19,00 1,44 1,29 0,15 10,40
8 24,70 1,97 1,66 0,31 15,70
9 15,10 1,57 1,43 0,14 8,90
10 27,40 1,64 1,34 0,30 18,30
Как следует из приведенных данных, потери эфирного масла от раскалывания составляют от 0,12 % до 0,40 % к массе сырья или от 7 % до 23,4 % к массе масла в целых плодах. Следовательно, в результате раскалывания может быть недополучена четвертая часть эфирного масла от содержания в целых плодах.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
6
В качестве подтверждения предположения о непрерывно растущих потерях эфирного масла за счет дополнительных разрушений эфировместилищ и испарения через пористые стенки вместилищ провели исследования его количественных изменений в расколотых плодах в состоянии покоя и периодических перемещений. Потери эфирного масла устанавливали путем перемещения расколотых плодов сверху вниз в общей сложности с высоты 10 м. Через семь суток потери эфирного масла составили 10 % к его исходной массовой доле. Повторное перемещение и последующее хранение в течение десяти суток увеличили потери масла до 27 %.
Это свидетельствует о необходимости строгого соблюдения рекомендаций по снижению раскалываемости плодов при уборке и разработки дополнительных мер по сокращению потерь эфирного масла из расколотых плодов на стадии производства эфирного масла.
Раскалывание плодов создает условия не только для испарения, но и химических превращений компонентов эфирного масла, т.е. неизбежно влияет на качество масла. В связи с этим были проведены исследования качественных изменений эфирного масла в расколотых плодах в сравнении с целыми плодами одного из исследуемых промышленных образцов.
Из данных, приведенных в таблице 3, следует, что раскалывание плодов изменяет соотношение основных компонентов эфирного масла. В масле из полуплодиков и полуплодиков без оболочки, в сравнении с маслом из целых плодов, значительно больше ценного компонента линалоола и меньше углеводородов и камфоры. В результате соотношение массовых долей линалоола и а-пинена, а так же линалоола и камфоры увеличивается.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
7
Таблица 3 - Влияние раскалывания плодов на компонентный состав
эфирного масла
Массовая доля в эфирном масле, %
Компоненты эфирного масла целых плодов полуплодиков полуплодиков без оболочки
Линалоол 67,10 73,6 75,2
Г ераниол 1,8 2,1 4,1
Г еранилацетат 4,1 5,0 8,3
Камфора Углеводороды и другие 4,1 4,1 2,8
компоненты, 22,9 15,2 9,6
в том числе а-пинен Отношение массовых долей 8,4 3,8 2,1
линалоола и а-пинена Отношение массовых долей 8,0 19,4 35,8
линалоола и камфоры 16,4 18,0 26,9
В целом потери эфирного масла превышают потери главного компонента - линалоола. Поэтому массовая доля линалоола в масле из полуплодиков на 6,5 % а из ядра - на 8,1% выше, чем из целых плодов.
Причины качественных изменений кроются в различии относительных потерь отдельных компонентов эфирного масла в расколотых плодах, что подтверждают данные таблицы 4.
Таблица 4 - Изменения массовой доли и потери компонентов эфирного масла в расколотых плодах кориандра
Массовая доля, % к сухой массе Потери, % к массовой доле в целых плодах
Эфирное масло целых плодов полупло- диков полуплодиков без оболочки в полуплодиках в полуплодиках без оболочки
Эфирное масло, 1,97 0,98 0,22 50,3 88,8
в том числе:
линалоол 1,322 0,721 0,165 45,5 87,5
гераниол 0,036 0,021 0,009 41,7 75,0
геранилацетат 0,081 0,049 0,018 39,5 78,3
камфора 0,081 0,040 0,006 51,8 92,6
углеводороды и другие компоненты, 0,451 0,149 0,022 61,5 95,1
в том числе а-пинен 0,158 0,037 0,005 70,2 96,8
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
8
Следует также отметить, что различия в соотношении основных компонентов тем существеннее, чем больше потери эфирного масла.
Изменения компонентного состава эфирного масла из расколотых плодов приводят к следующим изменениям органолептических и физикохимических показателей качества в сравнении с маслом из целых плодов:
- цвет, от почти бесцветного, усиливается до бледно-желтого;
- в пряном запахе масла, напоминающем запах линалоола, появляется более интенсивный оттенок гераниола и геранилацетата;
- кислотное число в масле из полуплодиков и полуплодиков без оболочки возрастает соответственно на 38,5 % и 65,4 %;
- вследствие увеличения массовой доли геранилацетата эфирное число увеличивается на 19,2 % и 97,5 % соответственно.
Раскалывание плодов приводит также к нежелательным процессам окислительного и гидролитического характера в жирном масле и, как следствие, к снижению его массовой доли на 9,9 - 12,2 % и повышению кислотного числа на 22,6 - 49,1 %.
Таким образом, проведённые исследования показали, что хранение расколотых плодов приводит к существенным потерям эфирного и жирного масел, ухудшению ряда показателей их качества, а также изменению компонентного состава эфирного масла, в первую очередь возрастанию соотношения линалоол/камфора и линалоол/а-пинен. В связи с этим, необходимо при послеуборочной обработке отделять фракцию расколотых плодов с первоочередной их переработкой и целевым использованием полученного эфирного масла.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что в современных условиях потери эфирного масла в исследуемых партиях сырья кориандра, связанные с раскалыванием плодов, достигают 23,4 % к массе масла в целых плодах.
2. Состав эфирного и жирного масел из целых и расколотых
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
9
плодов отличается. Эфирное масло из расколотых плодов обогащено ценными компонентами - линалоолом, гераниолом, геранилацетатом и содержит меньше углеводородов и камфоры.
3. Масло из расколотых плодов рекомендуется использовать для корректировки состава партий кориандрового эфирного масла в целях повышения содержания линалоола с одновременным снижением содержания нежелательных компонентов - углеводородов и камфоры, или преимущественно использовать для выделения ценных компонентов -линалоола, гераниола.
4. Необходимо при послеуборочной обработке отделять фракцию расколотых плодов с первоочередной их переработкой и целевым использованием полученного эфирного масла.
Литература
1. Черкашина Е.В. Проблемы развития эфирномасличного производства в России // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, 2014. - №
2. - С. 77-79
2. Качество промышленного сырья кориандра Северо-Кавказской зоны возделывания в современных экономических условиях // Электронный политематический журнал «Научные труды КубГТУ»
3. Турышева Н.А., Тарасов В.Е., Пелипенко Т.В. Фармакогнозия и товароведение эфирномасличного и лекарственного сырья: учеб.пособие / Кубан. гос. технолог. ун-т. - Краснодар: Изд. ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2012. - 279 с.
4. Поляков А.Ф., Турышева Н.А., Саад М.М., Усов А.П. Изучение
раскалываемости плодов кориандра // Изв. Вузов, Пищеваятехнология. - 1978. - № 5. -С. 136-138.
5. Поповцев И. Л. Методы оценки селекционного материала кориандра на устойчивость к осыпанию и раскалыванию плодов: Дис. канд. с.- х. наук. -Симферополь, 1975. - 165 с.
6. Поляков А.Ф., Турышева Н.А., Саад М.М. Влияние режимов уборки на раскалываемость плодов и потери эфирного масла: Науч. техн. реф. сб. // Парфюмернокосметическая и эфирно-масличная пром-сть (ЦНИИТЭИпищепром). - М. - 1978. - № 11. - С.1-9.
7. Пелипенко Т.В. Совершенствование и производственное освоение технологии подготовки кориандра к хранению и переработке: Дис. ... канд. техн. наук. -Краснодар. - 176 с.
References
1. CHerkashina E.V. Problemy razvitiya ehfimomaslichnogo proizvodstva v
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
10
Rossii // Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta, 2014. - № 2. - S. 77-79
2. Kachestvo promyshlennogo syr'ya koriandra Severo-Kavkazskoj zony
vozdelyvaniya v sovremennyh ehkonomicheskih usloviyah // EHlektronnyj politematicheski j zhurnal «Nauchnye trudy KubGTU»
3. Turysheva N.A., Tarasov V.E., Pelipenko T.V. Farmakognoziya I
tovarovedenie ehfirnomaslichnogo I lekarstvennogo syr'ya: ucheb. posobie / Kuban. gos. tekhnolog. un-t. - Krasnodar: Izd.FGBOUVPO «KubGTU», 2012. - 279 s.
4. Polyakov A.F., Turysheva N.A., Saad M.M., Usov A.P. Izuchenie
raskalyvaemosti plodov koriandra // Izv. Vuzov, Pishchevaya tekhnologiya. - 1978. - № 5. -
S. 136-138.
5. Popovcev I.L. Metody ocenki selekcionnogo materiala koriandra na
ustojchivost' k osypaniyu i raskalyvaniyu plodov: Dis. kand. s.- h. nauk. - Simferopol', 1975. - 165 s.
6. Polyakov A.F., Turysheva N.A., Saad M.M. Vliyanie rezhimov uborki na raskalyvaemost' plodov I poteri ehfirnogo masla: Nauch. tekhn. ref. sb. // Parfyumerno-kosmeticheskaya I ehfirno-maslichnaya prom-st' (CNIITEHIpishcheprom). - M. - 1978. - № 11. - S.1-9.
7. Pelipenko T.V. Sovershenstvovanie I proizvodstvennoe osvoenie tekhnologii podgotovki koriandra k hraneniyu I pererabotke: Dis. ...kand. tekhn. nauk. - Krasnodar. -176 s.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/08.pdf
