RU2273128C2

RU2273128C2 - Method for protecting of fruit surface and apparatus for effectuating the same

Info

Publication number: RU2273128C2
Application number: RU2003110645/13A
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Квасенков (RU); Олег Иванович Квасенков
Original assignee: Олег Иванович Квасенков
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2006-04-10

Abstract

FIELD: storage of agricultural products, in particular, preparing of fruits for storage.

SUBSTANCE: method involves applying ethereal oils and epiphytic substances of raw plant cuticular layer, said applying procedure being provided by condensing from mycelium produced after extracting of Mortierella spinosa var. sterilis micromycet biomass with the use of non-polar extractant in above-critical state. Apparatus has extractant recirculation contour.

EFFECT: reduced losses owing to bacterial damage, increased fruit storage life, and reduced losses of carrier.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии и оборудованию для обработки плодов перед закладкой на хранение.The invention relates to technology and equipment for processing fruits before storing.

Известен способ защиты поверхности плодов, включающий очистку их поверхности от механических примесей и нанесение на нее эфирных масел тех же плодов совместно с эпифитными веществами кутикулярного слоя растительного сырья путем их конденсации из сверхкритической среды, используемой в качестве носителя (RU 2060671 C1, 27.05.1996).A known method of protecting the surface of fruits, including cleaning their surfaces from mechanical impurities and applying to it essential oils of the same fruits together with the epiphytic substances of the cuticular layer of plant materials by condensation from a supercritical medium used as a carrier (RU 2060671 C1, 05.27.1996) .

Недостатком этого способа является низкая надежность защиты плодов от микробиальной порчи.The disadvantage of this method is the low reliability of the protection of the fruits from microbial spoilage.

Известна установка для защиты поверхности плодов, содержащая моечную машину, камеру подсушки и камеру обработки плодов со входным и выходным шлюзовыми питателями и выхлопным патрубком, соединенным с камерой подсушки, систему конвейеров для перемещения плодов, по меньшей мере, одно сверхзвуковое сопло, размещенное в камере обработки плодов и соединенное со средствами подготовки и подачи веществ защитного покрытия плодов (там же).A known installation for protecting the surface of the fruit, comprising a washing machine, a drying chamber and a fruit processing chamber with inlet and outlet lock feeders and an exhaust pipe connected to the drying chamber, a conveyor system for moving the fruit, at least one supersonic nozzle located in the processing chamber fruits and combined with the means of preparation and supply of substances protective coating of the fruits (ibid.).

Недостатком этой установки является высокий расход носителя.The disadvantage of this installation is the high consumption of media.

Техническим результатом группы изобретений является повышение надежности защиты плодов от микробиальной порчи, увеличение срока хранения плодов и сокращение расхода носителя.The technical result of the group of inventions is to increase the reliability of fruit protection against microbial spoilage, increase the shelf life of fruits and reduce carrier consumption.

Этот результат достигается тем, что в способе защиты поверхности плодов, включающем очистку их поверхности от механических примесей и нанесение на нее эфирных масел тех же плодов совместно с эпифитными веществами кутикулярного слоя растительного сырья путем их конденсации из сверхкритической среды, используемой в качестве носителя, согласно изобретению в качестве сверхкритической среды используют мисцеллу, полученную после экстрагирования биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis неполярным экстрагентом при сверхкритических параметрах последнего.This result is achieved in that in a method for protecting the surface of fruits, including cleaning their surface from mechanical impurities and applying to it essential oils of the same fruits together with epiphytic substances of the cuticular layer of plant materials by condensing them from a supercritical medium used as a carrier, according to the invention miscella obtained after extraction of the biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis with a non-polar extractant with supercritical parameters is used as a supercritical medium ah last.

Тот же результат достигается тем, что в установке для защиты поверхности плодов, содержащей моечную машину, камеру подсушки и камеру обработки плодов со входным и выходным шлюзовыми питателями и выхлопным патрубком, соединенным с камерой подсушки, систему конвейеров для перемещения плодов, по меньшей мере, одно сверхзвуковое сопло, размещенное в камере обработки плодов и соединенное со средствами подготовки и подачи веществ защитного покрытия плодов, согласно изобретению средства подготовки и подачи веществ защитного покрытия выполнены в виде последовательно соединенных средства подачи неполярного экстрагента, компрессора, нагревателя, экстрактора и смесителя, а камера подсушки снабжена выхлопным патрубком, сообщенным через охладитель и влагоотделитель со входом компрессора.The same result is achieved by the fact that in the installation for protecting the surface of the fruit containing the washing machine, the drying chamber and the fruit processing chamber with the inlet and outlet lock feeders and exhaust pipe connected to the drying chamber, at least one conveyor system for moving the fruit a supersonic nozzle located in the fruit processing chamber and connected to the means for preparing and supplying the substances of the protective coating of the fruits, according to the invention of the means for preparing and supplying the substances of the protective coating s in the form of series connected non-polar extractant supply means, the compressor, the heater, the extractor and the mixer, and the drying chamber is provided with an exhaust pipe, communicated through the cooler and moisture separator to the inlet of the compressor.

Группа изобретений поясняется чертежом, где показана схема установки для реализации способа.The group of inventions is illustrated by the drawing, which shows the installation diagram for implementing the method.

Установка для защиты поверхности плодов содержит моечную машину 1, камеру 2 подсушки и камеру 3 обработки плодов, снабженную входным 4 и выходным 5 шлюзовыми питателями и выхлопным патрубком 6, и систему конвейеров 7 для перемещения плодов по позициям 1-3. В камере 3 размещено, по меньшей мере, одно, сверхзвуковое сопло 8 для нанесения на плоды защитного покрытия. Установка содержит средства подготовки и подачи веществ защитного покрытия, выполненные в виде последовательно соединенных средства 9 подачи неполярного экстрагента, компрессора 10, нагревателя 11, экстрактора 12 и смесителя 13. Сопло 8 подсоединено в средству 9. Выхлопной патрубок 6 камеры 3 соединен с камерой 2, которая, в свою очередь, через выхлопной патрубок 14, охладитель 15 и влагоотделитель 16 соединена со входом компрессора 10.Installation for protecting the surface of the fruit contains a washing machine 1, a drying chamber 2 and a fruit processing chamber 3, equipped with an inlet 4 and an outlet 5 gateway feeders and an exhaust pipe 6, and a conveyor system 7 for moving the fruits in positions 1-3. At least one supersonic nozzle 8 is placed in the chamber 3 for applying a protective coating to the fruits. The installation contains means for the preparation and supply of protective coating substances, made in the form of series-connected means 9 for supplying non-polar extractant, compressor 10, heater 11, extractor 12 and mixer 13. Nozzle 8 is connected to means 9. The exhaust pipe 6 of chamber 3 is connected to chamber 2, which, in turn, through the exhaust pipe 14, cooler 15 and dehumidifier 16 is connected to the input of the compressor 10.

На описанной установке способ реализуется следующим образом.In the described installation, the method is implemented as follows.

Обрабатываемые плоды последовательно перемещаются конвейерами 7 через моечную машину 1, в которой с их поверхности удаляют механические загрязнения, камеру 2 подсушки, в которой с их поверхности удаляют остатки влаги, и камеру 3, в которой на их поверхность наносят защитное покрытие. Шлюзовые питатели 4 и 5 служат для исключения выброса компонентов защитного покрытия из камеры 3 в атмосферу. Сухую биомассу микромицета Mortierella spinosa var.sterilis загружают в экстрактор 12. Неполярный экстрагент, например двуокись углерода или гексан, средством 9 подают через компрессор 10 и нагреватель 11, в которых его параметры доводят до сверхкритических, в экстрактор 12. Любой неполярный экстрагент в сверхкритическом состоянии извлекает из биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis, в основном высшие жирные кислоты, в основном полиненасыщенные, в составе которых основную часть составляют эйкозатетраеновая и эйкозапентаеновая, обладающие иммуностимулирующей активностью в отношении всех высших растений. Мисцеллу, отделяемую в экстракторе 12, подают без изменения параметров температуры и давления в смеситель 13, в котором в нее вводят эфирное масло таких же плодов, что и обрабатываемые в камере 3, и эпифитные вещества кутикулярного слоя любого растительного сырья. Вводимые компоненты растворяются в неполярной сверхкритической среде и поступают в сопла 8 совместно с мисцеллой. При прохождении через сверхзвуковое сопло 8 за счет адиабатного расширения используемый носитель в камере 3 переходит в докритическое состояние, а экстрактивные вещества биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis, эфирные масла и эпифитные вещества кутикулярного слоя растительного сырья конденсируются на поверхности плодов, образуя защитное покрытие.The processed fruits are sequentially transported by conveyors 7 through a washer 1, in which mechanical impurities are removed from their surface, a drying chamber 2, in which residual moisture is removed from their surface, and a chamber 3, in which a protective coating is applied to their surface. Gateway feeders 4 and 5 are used to exclude the release of protective coating components from chamber 3 into the atmosphere. Dry biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis is loaded into the extractor 12. A non-polar extractant, for example carbon dioxide or hexane, is fed by means of 9 through a compressor 10 and a heater 11, in which its parameters are brought to supercritical, to the extractor 12. Any non-polar extractant in a supercritical state extracts from the biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis, mainly higher fatty acids, mainly polyunsaturated, in which the main part is eicosatetraenoic and eicosapentaenoic, which have immunostimulation active activity against all higher plants. Miscella, which is separated in the extractor 12, is fed without changing the temperature and pressure parameters to the mixer 13, in which essential oil of the same fruits as processed in the chamber 3 and epiphytic substances of the cuticular layer of any plant material are introduced into it. The introduced components dissolve in a nonpolar supercritical medium and enter the nozzles 8 together with the miscella. When passing through a supersonic nozzle 8 due to adiabatic expansion, the carrier used in chamber 3 goes into a subcritical state, and the biomass extractive substances of the micromycete Mortierella spinosa var.sterilis, essential oils and epiphytic substances of the cuticular layer of plant materials condense on the surface of the fruits, forming a protective coating.

Опытным путем установлено, что в составе эфирных масел плодов и эпифитных веществ кутикулярного слоя высших растений отсутствуют вещества, способные подавить или ингибировать иммуностимулирующую активность эйкозатетраеновой и эйкозапентаеновой кислот, входящих в состав экстрактивных веществ биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis. В итоге нанесенное на поверхность плодов покрытие не только предохраняет плоды от высыхания и обладает антисептическими свойствами, как в наиболее близком аналоге, но и стимулирует защитные реакции плодов, что увеличивает срок их хранения за счет снижения вероятности микробиальной порчи при вторичной контаминации.It has been experimentally established that in the composition of essential oils of fruits and epiphytic substances of the cuticular layer of higher plants there are no substances capable of suppressing or inhibiting the immunostimulating activity of eicosatetraenoic acid and eicosapentaenoic acid, which are part of the biomass extractive substances of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis. As a result, the coating applied to the fruit surface not only protects the fruits from drying out and has antiseptic properties, as in the closest analogue, but also stimulates the protective reactions of the fruits, which increases their shelf life by reducing the likelihood of microbial spoilage during secondary contamination.

Следует особо отметить, что использование компонентов защитного покрытия в названном сочетании позволяет усилить эффект использования его компонентов. Эпифитные вещества кутикулярного слоя растительного сырья замедляют испарение и окисление эфирных масел и окисление полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав экстрактивных веществ биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis, а также высыхание плодов. Эфирные масла нейтрализуют слабовыраженные грибной запах и вкус экстрактивных веществ биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis. Полиненасыщенные жирные кислоты, входящих в состав экстрактивных веществ биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis, замедляют окисление эфирных масел в составе покрытия и красящих веществ поверхностного слоя плодов. Перечисленные процессы позитивно влияют на увеличение срока хранения плодов.It should be especially noted that the use of protective coating components in the above combination allows to enhance the effect of using its components. Epiphytic substances of the cuticular layer of plant materials slow down the evaporation and oxidation of essential oils and the oxidation of polyunsaturated fatty acids, which are part of the extractives of the biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis, as well as the drying of fruits. Essential oils neutralize the weakly expressed mushroom smell and taste of the biomass extractives of the micromycete Mortierella spinosa var.sterilis. Polyunsaturated fatty acids, which are part of the biomass extractives of the micromycete Mortierella spinosa var.sterilis, slow down the oxidation of essential oils in the coating and coloring materials of the surface layer of fruits. These processes have a positive effect on increasing the shelf life of the fruit.

Отработанный неполярный носитель через патрубок 6 поступает из камеры 3 в камеру 2, где удаляет остаточную влагу с поверхности плодов и освобождается от остатков наиболее легколетучих компонентов эфирных масел и экстрактивных веществ биомассы микромицета Mortierella spinosa var.sterilis, конденсирующихся на поверхности плодов. Далее он через патрубок 14 поступает в охладитель 15 для конденсации испаренной влаги и влагоотделитель 16 для осушения и возвращается в цикл через вход компрессора 10. Это позволяет исключить его сброс в атмосферу, сократив его расход, и одновременно улучшить условия труда за счет исключения возможности отравления, например, при использовании алифатических углеводородов, или образования удушливой атмосферы, например, при использовании двуокиси углерода или азота, или возможности наркотического опьянения, например, при использовании закиси азота, в рабочей зоне установки.The spent non-polar carrier through the pipe 6 enters from the chamber 3 into the chamber 2, where it removes residual moisture from the surface of the fruit and is freed from the remnants of the most volatile components of essential oils and extractives of the biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis, condensing on the surface of the fruit. Then it passes through the pipe 14 into the cooler 15 for condensation of the evaporated moisture and the dehumidifier 16 for drainage and returns to the cycle through the inlet of the compressor 10. This eliminates its discharge into the atmosphere, reducing its consumption, and at the same time improves working conditions by eliminating the possibility of poisoning, for example, when using aliphatic hydrocarbons, or the formation of a suffocating atmosphere, for example, when using carbon dioxide or nitrogen, or the possibility of drug intoxication, for example, when using acid and nitrogen in the working area of the installation.

Пример 1Example 1

Биомассу микромицета Mortierella spinosa var.sterilis экстрагируют сверхкритической двуокисью углерода и отделяют мисцеллу без изменения параметров экстрагента. Апельсины моют, подсушивают и обрабатывают полученной мисцеллой с добавлением апельсиновых эфирного масла и эпифитных веществ кутикулярного слоя. В контроле те же эпифитные вещества и эфирные масла наносят из сверхкритической чистой двуокиси углерода. Опытная партия апельсинов по сравнению с контрольной сохраняет товарный вид на 20% дольше, потери от микробиальной порчи в течение 4 месяцев хранения сокращены в 3 раза.The biomass of micromycete Mortierella spinosa var.sterilis is extracted with supercritical carbon dioxide and the miscella is separated without changing the parameters of the extractant. Oranges are washed, dried and processed with the obtained miscella with the addition of orange essential oil and epiphytic substances of the cuticular layer. In the control, the same epiphytic substances and essential oils are applied from supercritical pure carbon dioxide. An experimental batch of oranges, compared with the control, retains its presentation for 20% longer, losses from microbial spoilage during 4 months of storage are reduced by 3 times.

Пример 2Example 2

Вишни обрабатывают аналогично примеру 1, но с использованием гексана и эпифитных веществ кутикулярного слоя шпината. Срок сохранения товарного вида опытной партии вишни увеличен в 2 раза, потери от микробиальной порчи в течение месячного хранения в модифицированной газовой среде снижены в 1,5 раза.Cherries are processed analogously to example 1, but using hexane and epiphytic substances from the cuticular layer of spinach. The shelf life of the experimental batch of cherries has been increased by 2 times, losses from microbial spoilage during monthly storage in a modified gas environment have been reduced by 1.5 times.

Пример 3Example 3

Яблоки обрабатывают аналогично примеру 1, но с использованием закиси азота и эпифитных веществ кутикулярного слоя салата. Срок сохранения товарного вида опытной партии увеличен на 20%, потери от микробиальной порчи после 3 месяцев хранения сокращены на 50%.Apples are processed analogously to example 1, but using nitrous oxide and epiphytic substances of the cuticular layer of lettuce. The shelf life of the experimental batch was increased by 20%, losses from microbial spoilage after 3 months of storage were reduced by 50%.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет сократить потери от микробиальной порчи, увеличить срок хранения плодов, сократить расход носителя и улучшить условия труда.Thus, the proposed group of inventions can reduce losses from microbial spoilage, increase the shelf life of fruits, reduce carrier consumption and improve working conditions.

Claims

1. A method of protecting the surface of fruits, including cleaning their surface from mechanical impurities and applying to it essential oils of the same fruits together with the epiphytic substances of the cuticular layer of plant materials by condensing them from a supercritical medium used as a carrier, characterized in that as supercritical media use miscella obtained after extraction of the micromycete Mortierella spinosa var.sterilis with a non-polar extractant with supercritical parameters of the latter.

2. Installation for protecting the surface of the fruit, comprising a washing machine, a drying chamber and a fruit processing chamber with inlet and outlet lock feeders and an exhaust pipe connected to the drying chamber, a conveyor system for moving the fruit, at least one supersonic nozzle located in the chamber fruit processing and connected with the means of preparation and supply of substances of a protective coating of fruits, characterized in that the means of preparation and supply of substances of a protective coating of made in the form of series-connected means for supplying a non-polar extractant, compressor, heater, extractor and mixer, and the drying chamber is equipped with an exhaust pipe communicated through a cooler and a moisture separator with the compressor inlet.