Effect of High Voltage Electrical Pulses on the Oil Yield of Sunflower Meal | Исследование влияния обработки высоковольтными разрядами на выход масла из мезги подсолнечника

Russian. One of the most important tasks of the modern oil and cake industry is to develop advanced technologies that could increase the yield of high quality oil and related target components from oilseeds. The present research featured sunflower oilseeds. The main method of electrical treatment processing was high-voltage electrical pulses of microsecond duration: electric field strength = 13.3 kV/cm, frequency = 30 Hz. To assess the effects of electric pulses, we used disintegration index, i.e. a method of determining the number of destroyed cells according to the electrical conductivity of the material. To assess the effect of the treatment, the sunflower meal was pressed in a hydraulic press. The procedure was followed by extraction using hydrocarbon solvent. As an additional assessment, we analyzed the biomass impedance before and after treatment with high-voltage discharges with the determination of the disintegration index. To assess the quality of the resulting oil, we determined the acid and peroxide values. IR spectroscopy provided a more thorough assessment of the quality of the oil. After the sunflower meal was treated with high-voltage pulses, the yield of pressed oil increased by 1.9%. The residual oil content in the meal fell down to 0.61% compared with 1.19% in the control samples. Due to processing the number of destroyed cells was increased by 23.8%. The study of oil quality indicators revealed that treatment with high-voltage pulses did not significantly affect the acid value. The increase in the peroxide number from 6.8 to 13.7 mmol was caused by peculiarities of establishing the experiment (prolonged heating pomace). The obtained experimental data made it possible to estimate the prospects of using the high-voltage electric pulse for oilseed processing and the effectiveness of its use in industry./Разработка передовых электрофизических технологий переработки масличного сырья с целью повышения выхода масла и сопутствующих целевых компонентов с сохранением качественных характеристик является важнейшей задачей развития масложировой промышленности. В качестве объекта исследования был использован масличный материал – подсолнечник. Основной метод электрофизической обработки – высоковольтные электрические разряды микросекундной длительности при напряженности электрического поля 13,3 кВ/см и частотой 30 Гц. В качестве метода оценки эффективности воздействия электрических разрядов использовали метод определения количества разрушенных клеток через электропроводность материала. Для оценки эффекта обработки высоковольтными разрядами проводили прессование мезги на гидравлическом прессе с последующей экстракцией растворителем нефрас. Дополнительную оценку эффекта проводили с помощью анализа импеданса биомассы до и после обработки высоковольтными разрядами с определением индекса дезинтеграции. Для оценки качества получаемого масла определяли значения кислотного и перекисного числа. Более глубокую оценку качества масла осуществляли с помощью ИК-спектроскопии. В результате обработки высоковольтными импульсами мезги подсолнечника было выявлено увеличение выхода прессового масла на 1,9%. Значение остаточной масличности в шроте было снижено до 0,61% по сравнению с 1,19% для не обработанных образцов. Благодаря обработке удалось увеличить число разрушенных клеток на 23,8%. Изучение показателей качества масла выявило, что обработка высоковольтными разрядами незначительно влияет на значения кислотного числа. Увеличение перекисного числа с 6,8 до 13,7 ммол акт. O2/кг было вызвано особенностями постановки эксперимента (длительным нагревом мезги). Полученные данные позволяют оценить перспективность использования технологии обработки масличного материала высоковольтными электрическими разрядами и эффективность ее применения в промышленности.