RU2196811C2

RU2196811C2 - Isothiocyanate production method

Info

Publication number: RU2196811C2
Application number: RU2000121894A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Русакова; В.А. Хомутов
Original assignee: Русакова Галина Георгиевна; Хомутов Василий Александрович
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2003-01-20

Abstract

FIELD: food-processing industry. SUBSTANCE: method involves preparing aqueous suspension of mustard-churning industry by-products and extracting at temperature of 75-90 C, with solid phase and water ratio being 1:6 and extraction time 30 min; separating phases; washing solid phase; providing enzymic hydrolysis of thioglycosides in liquid phase at temperature of 40-60 C, with following steaming of isothiocyanates with open steam. EFFECT: increased efficiency and wider range of utilization of mustard-churning industry by-products.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения изотиоцианатов из водных растворов, образующихся при утилизации побочных продуктов горчично-маслобойного производства. The invention relates to the food industry and can be used to obtain isothiocyanates from aqueous solutions resulting from the disposal of by-products of mustard and oil production.

Изотиоцианаты - это органические N-производные изороданистоводородной кислоты: R-N= C= S, где R - органический радикал (Краткая химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1963, т. 2, с. 178-179). Их получают не только химическим путем, но и из растительного сырья (Там же). Isothiocyanates are organic N-derivatives of hydrochloric acid: R-N = C = S, where R is an organic radical (Brief chemical encyclopedia. - M .: Soviet Encyclopedia, 1963, v. 2, p. 178-179). They are obtained not only by chemical means, but also from plant materials (Ibid.).

Изотиоцианаты, получаемые из растительного сырья, называют эфирными горчичными маслами (Харченко Л. Н. Изучение эфирного горчичного масла семян крестоцветных // МЖП, 1964, 3, с. 14-17). Isothiocyanates obtained from plant materials are called mustard essential oils (Kharchenko L.N. Study of essential mustard oil of cruciferous seeds // MZhP, 1964, 3, p. 14-17).

Горчичные масла находятся в природе в некоторых растениях в виде гликозидов, при гидролизе которых они выделяются в свободном виде. Так, в семенах обыкновенной черной горчицы, а также сарептской горчицы находится тиогликозид, называемый синигрином. Под влиянием фермента (энзима мирозина) этот тиогликозид гидролизуется, образуя аллилизотиоцианат, глюкозу и кислый сернокислый калий. (Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии. Том I. - М.: Химическая литература, 1963, с. 829). В литературе наиболее полно описаны химические способы получения изотиоцианатов (Краткая химическая энциклопедия. - М. : Советская энциклопедия, 1963, т. 2, с. 178). Что касается способов получения этих продуктов из растительного сырья, то параметры технологического процесса нами не найдены. Mustard oils are found in nature in some plants in the form of glycosides, upon hydrolysis of which they are released in free form. So, in the seeds of ordinary black mustard, as well as Sarepta mustard, there is a thioglycoside, called sinigrin. Under the influence of an enzyme (myrosine enzyme), this thioglycoside hydrolyzes, forming allyl isothiocyanate, glucose and potassium acid sulfate. (Chichibabin AE. Basic principles of organic chemistry. Volume I. - M .: Chemical literature, 1963, p. 829). In the literature, chemical methods for producing isothiocyanates are most fully described (Brief Chemical Encyclopedia. - M.: Soviet Encyclopedia, 1963, v. 2, p. 178). As for the methods of obtaining these products from plant materials, we have not found process parameters.

Целью предлагаемого изобретения является получение изотиоцианатов, содержащихся в продуктах переработки горчично-маслобойного производства. The aim of the invention is to obtain isothiocyanates contained in processed products of mustard and oil production.

Поставленная цель достигается тем, что тиогликозиды, содержащиеся в продуктах переработки горчично-маслобойного производства, подвергают экстракции горячей водой, разделению фаз: вода - твердая фаза с последующим ферментативным гидролизом тиогликозидов, перешедших в жидкую фазу, и отпаркой острым паром изотиоцианатов. This goal is achieved by the fact that the thioglycosides contained in the processed products of mustard and oil production are subjected to extraction with hot water, phase separation: water - solid phase, followed by enzymatic hydrolysis of thioglycosides that have passed into the liquid phase, and stripping with isotiocyanates by a sharp steam.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Тиогликозиды, содержащиеся в продуктах переработки горчично-маслобойного производства, подвергаются экстракции водой при температуре 75-90^oС соотношении твердой фазы и воды 1:6 в течение 30 минут. Затем фазы разделяют. Твердую фазу промывают водой, тиогликозиды, содержащиеся в жидкой фазе, подвергают ферментативному гидролизу при температуре 40-60^oС.Thioglycosides contained in processed products of mustard and oil production are subjected to extraction with water at a temperature of 75-90 ^o With a ratio of solid phase and water 1: 6 for 30 minutes. Then the phases are separated. The solid phase is washed with water, thioglycosides contained in the liquid phase are subjected to enzymatic hydrolysis at a temperature of 40-60 ^o C.

Далее гидролизат отпаривают острым паром с последующим получением изотиоцианатов. The hydrolyzate is then steamed with hot steam, followed by isothiocyanates.

Пример 1
Берут 100 кг твердых продуктов горчично-маслобойного производства, помещают в реактор, снабженный мешалкой и заполненный 600 л воды (соотношение 1:6 соответственно) при температуре 75^oС. Смесь воды и твердых продуктов медленно перемешивают в течение не менее 30 минут, затем фильтруют. Твердый осадок промывают на фильтре последовательно 6 раз 100 л воды при этой же температуре. После промывок осадок высушивают до остаточного содержания влаги не более 10%.Example 1
Take 100 kg of solid products of mustard and oil production, placed in a reactor equipped with a stirrer and filled with 600 l of water (1: 6 ratio, respectively) at a temperature of 75 ^o C. The mixture of water and solid products is slowly mixed for at least 30 minutes, then filtered . The solid precipitate is washed on the filter sequentially 6 times with 100 l of water at the same temperature. After washing, the precipitate is dried to a residual moisture content of not more than 10%.

Жидкую фазу направляют в гидролизатор, куда добавляют продукты переработки семян горчицы (горчичный порошок, дробленные семена), содержащие фермент - мирозиназу. The liquid phase is sent to the hydrolyzer, where the products of processing mustard seeds (mustard powder, crushed seeds) containing the myrosinase enzyme are added.

Гидролиз осуществляют при температуре 40^oС при интенсивном перемешивании. Изотиоцианаты выделяют из гидролизата обработкой острым паром.Hydrolysis is carried out at a temperature of 40 ^o With vigorous stirring. Isothiocyanates are isolated from the hydrolyzate by steam treatment.

Пример 2
Берут 100 кг твердых продуктов горчично-маслобойного производства, помещают в реактор, снабженный мешалкой и заполненный 600 л воды (соотношение 1: 6 соответственно) при температуре 90^oС. Смесь воды и твердых продуктов горчично-маслобойного производства медленно перемешивают в течение 30 минут, затем фильтруют. Твердый осадок промывают на фильтре последовательно 6 раз на фильтре 100 л воды при этой же температуре. После промывок осадок высушивают до остаточного содержания влаги не более 10%.Example 2
Take 100 kg of solid products of mustard and oil production, placed in a reactor equipped with a stirrer and filled with 600 l of water (1: 6 ratio, respectively) at a temperature of 90 ^o C. A mixture of water and solid products of mustard and oil production is slowly mixed for 30 minutes, then filtered. The solid precipitate is washed on the filter successively 6 times on the filter with 100 l of water at the same temperature. After washing, the precipitate is dried to a residual moisture content of not more than 10%.

Гидролиз осуществляют при температуре 60^oС при интенсивном перемешивании. Изотиоцианаты выделяют из гидролизата обработкой острым паром.Hydrolysis is carried out at a temperature of 60 ^o With vigorous stirring. Isothiocyanates are isolated from the hydrolyzate by steam treatment.

Полученный продукт - бесцветная маслянистая жидкость с резким характерным для изотиоцианатов запахом. The resulting product is a colorless oily liquid with a sharp odor characteristic of isothiocyanates.

В силу своих свойств они находят широкое применение в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, в медицине как антисептик и других отраслях народного хозяйства. Due to their properties, they are widely used in agriculture for pest control, in medicine as an antiseptic and other sectors of the economy.

Claims

The method of producing isothiocyanates, characterized in that it includes the preparation of an aqueous suspension of processed products of mustard and oil production for extraction at a water temperature of 75-90 ^o C, the ratio of solid phase and water 1: 6 and the extraction time of 30 minutes, phase separation, washing the solid phase, enzymatic hydrolysis of thioglycosides in the liquid phase at a temperature of 40-60 ^o C followed by stripping of the isothiocyanates with hot steam.