Способ извлечения масла и получение белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы
Изобретение относится к масложировой промышленности. Способ предусматривает очистку исходного сырья, сушку до влажности 6-8%, отжим сырья в зеерной камере и термическую обработку исходного сырья. При этом сушку ведут при температуре не выше 70°С не более 10 минут, а термическую обработку ведут в кипящем слое при температуре не выше 70°С в течение времени пребывания в прессе не более 5 минут. Отжим осуществляют в два этапа: после первого отжима сырье охлаждают до температуры не выше 40°С и осуществляют второй отжим. Полученное масло фильтруют и расфасовывают, а белковый продукт подвергают измельчению и рассеву. Изобретение позволяет сохранить биохимический состав готового продукта, предотвратить нежелательные побочные эффекты, а также повысить биологическую ценность готовых продуктов. 4 табл.
Изобретение относится к масложировой промышленности для получения масла и белкового продукта из низкомасличного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы, может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, парфюмерии и косметике.
Любому современному человеку необходимо регулярно употреблять биологически активные добавки (БАД), чтобы сделать свой рацион питания полноценным. В результате питания рафинированными продуктами организм страдает от нехватки тех элементов, которые находились в удаленной части продукта. Например, микроэлементов и витаминов, которые удаляются из зерна вместе с оболочкой и зародышем. Результатом такого положения является медленное, но верное нарушение пищеварительной системы и разрушение всего организма.
Всеобщее очищение основных продуктов питания, например хлеба, круп, крайне обеднило их состав на необходимых организму биологически активных веществ (БАВ). Помочь этому могут лишь БАД высокого качества.
БАД - это концентраты натуральных БАВ, которые предназначены для непосредственного употребления и/или введения в состав пищевых продуктов. Получают БАД из растительного, животного или минерального сырья.
Использование БАД может служить надежной профилактикой большинства болезней цивилизации, способствовать правильному развитию детей, помочь в лечении больного человека, способствовать омоложению здорового человека.
Анализ аналогов.
Известны способы извлечения масла из зародышей зерновых культур (например, по пат. РФ № 2074239, № 2092529) и способы получения масла из зародышей пшеницы (например по пат. РФ № 1819288, № 1833410), включающие измельчение сырья, гидролиз различными ферментами, экстракцию растворителями и удаление экстрагентов. При этом используют термообработку в пределах 88-100°С.
Недостатком перечисленных способов является, во-первых, использование растворителей при экстракции, что значительно удорожает себестоимость получения продукции, делает процесс трудоемким, многостадийным, а также не позволяющим получить экологически чистый продукт, т.к. использование растворителей при экстракции может оказать непредсказуемое воздействие на потребляющий этот продукт живой организм, связанное с наличием в продукте остаточных растворителей. Кроме того, возможны мутации витаминной, жировой и белковой составляющих. Во-вторых, повышение температуры выше 80°С на любой стадии обработки приводит к заметной денатурации белковой составляющей, а также наблюдается изменение состава жирных кислот, особенно резко оно проявляется, если перед прессованием производилось механическое воздействие на исходное сырье. При температуре выше 100°С наблюдается расщепление витаминов, что делает полностью непригодным полученный продукт. В третьих, рассмотренные известные способы предусматривают предварительную обработку исходного сырья на вальцах или дробилках, связанную с размолом и деформацией, что в результате приводит к увеличению кислотности полученного масла и накоплению в нем перекисных соединений, снижающих его качество.
Наиболее близкими аналогами к предлагаемому являются способы извлечения масла из маслосодержащего сырья по авт. свид. СССР № 1558964 путем отжима его в зеерной камере, где с одновременным измельчением, нагревом и перемешиванием, сырью сообщают колебания в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения, и обеспечивают его циркуляцию за счет перемещения в камере за единицу времени количества материала, в 4-7 раз превышающего количество отводимого масла в жмых; по пат. РФ № 2163922 (прототип) в способе извлечения масла и получения белкового продукта из зародышей пшеницы производят отжим сырья в зеерной камере с одновременным измельчением, нагревом и перемешиванием, сырью сообщают колебания в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения и обеспечивают его циркуляцию за счет перемещения в камере за единицу времени количества материала, превышающего количество отводимого масла и жмыха, при этом исходное сырье предварительно сушат до влажности 6-8 % в псевдоожиженном или виброслое при температуре не выше 80°С, а в процессе отжима, при достижении в камере технологической температуры, сырье пластифицируют путем добавления в него масла, полученного из перерабатываемого сырья или близкого к нему по биохимическому составу, причем отжим осуществляют при температуре не выше 80°С.
Недостатком способа по авт. св. № 1558964 является низкий выход масла при использовании низкомасличного сырья.
Недостатком прототипа (пат. РФ № 2163922) является отжим масла при достаточно высокой температуре (до 80°С), при этом при получении масла возможен распад ценнейших компонентов масла таких, как витаминные составляющие, а также частичная денатурация белковых составляющих зародыша пшеницы и жмыха из него.
Задачей изобретения является подбор рациональных режимов переработки зародышей пшеницы путем последовательных воздействий в щадящем температурном режиме с целью создания продукта, обладающего диетическими и профилактическими свойствами и биологически ценной белковой фракции в виде зародышевой муки при минимальном воздействии на биологический состав исходного сырья.
Поставленная задача решается тем, что предлагается способ извлечения масла и получения белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы, включающий очистку исходного сырья, сушку до влажности 6-8%, отжим сырья в зеерной камере, термическую обработку исходного сырья, отличающийся тем, что сушку ведут при температуре не выше 70°С не более 10 минут, термическую обработку ведут в кипящем слое при температуре не выше 70°С со временем пребывания в прессе не более 5 минут, отжим осуществляют в два этапа, после первого отжима (прессования) сырье охлаждают до температуры не выше 40°С и осуществляют второе прессование, полученное масло фильтруют и расфасовывают, полученный белковый продукт (жмых) измельчают и рассеивают, полученную муку расфасовывают.
Известно, что на изменение биохимического состава исходного сырья влияет предварительная обработка. Как правило, это связано с изменениями, происходящими в процессе сушки.
Виброслои, псевдоожиженные и кипящие слои относятся к подвижным дисперсным системам с активными гидродинамическими режимами. В них под действием возмущающих сил происходит рыхление и расширение слоя, развиваются неустойчивости и самопроизвольные течения дисперсной среды.
Достоинством кипящего слоя является отсутствие жесткой связи между интенсивностью движения дисперсной среды и расходом воздуха (газа), продуваемого через слой. Поэтому при кипящем слое можно использовать различные схемы движения сыпучего материала и воздушной среды. Кипящий слой позволяет интенсифицировать тепломассообмен, при этом осуществляется воздействие на застойные зоны и участки опускного движения частиц в слое.
Сушка исходного сырья в псевдоожиженном слое может привести к увеличению продолжительности сушки и перегреву исходного сырья, что отрицательно сказывается на его биохимическом составе.
Время пребывания в прессе более 5 минут также сказывается на качестве готового продукта.
Способ реализуется следующим образом.
Зародыши пшеницы подвергают качественной очистке от механических и прочих загрязнений. Осуществляют предварительную обработку, включающую сушку с одновременным нагревом в специальной камере в кипящем слое до влажности 6-8%, не допуская повышения температуры выше 70°С в течение времени не более 10 минут. Подготовленное таким образом сырье подают в приемный бункер, откуда оно дозатором и подающим транспортером нагнетается в зеерную камеру. При достижении технологической температуры (не выше 70°С) производят первое холодное проходное прессование при нахождении исходного сырья в прессе не более 5 мин. Затем сырье охлаждают до температуры не выше 40°С и подают на второе прессование при температуре не выше 70°С и при нахождении сырья в прессе не более 5 минут. После первого и второго прессования осуществляют отстой и охлаждение масла. Затем масло фильтруют и подают на расфасовку. Остаточный продукт - жмых подвергают измельчению и рассеву до размеров 0,01 - 1,0.
Полученную муку зародышей пшеницы расфасовывают.
Пример осуществления способа иллюстрируется табл. 1.
В табл.2 приведено содержание витаминов и минералов в жмыхе по предлагаемому способу.
В табл. 3 приведено содержание веществ, составляющих товарную ценность жмыха зародышей пшеницы, полученного предлагаемым способом.
В табл. 4 приведено содержание витаминов и жирнокислотный состав в масле по предлагаемому способу.
Использование предлагаемого способа позволяет получить масло и белковый продукт (муку) высокого качества из низкомасличного растительного сырья за счет использования неизмельченного сырья, высушенного в кипящем слое. Такая обработка позволяет максимально сохранить биохимический состав готового продукта, позволяет предотвратить нежелательные побочные эффекты, образование новых белково-липидных комплексов и переход масла в связанное состояние; переход в липидную фракцию мембранных фосфолипидов. Полученное масло сохраняет низкое кислотное и перекисное число. Белковый продукт - мука получается практически без изменения биологической ценности исходного сырья. При этом повышается усвояемость готового продукта, так как активные и биологические ценные вещества находятся в хилатной форме, более доступной для организма.
Полученные продукты могут быть использованы как самостоятельный продукт (продукт, готовый к использованию), так и в виде добавки для медицинских препаратов, в пищевой промышленности, в парфюмерии, в косметике.
| Таблица 2 Содержание витаминов и минералов в жмыхе по предлагаемому способу | |
| Макроэлемент | % |
| Кальций | 0,09 |
| Фосфор | 1,36 |
| Натрий | 0,18 |
| Магний | 0,39 |
| Калий | 4,93 |
| Микроэлемент | мг/кг |
| Марганец | 202 |
| Железо | 122 |
| Цинк | 250,8 |
| Медь | 18,5 |
| Селен | 0,51 |
| Литий | 1,6 |
| Хром | 0,24 |
| Витамин | мг/кг |
| В1 | 5,25 |
| В2 | 2,42 |
| В3 | 15,96 |
| В5 | 55,91 |
| В6 | 7,75 |
| В12 | 0,003 |
| Е | 72 мкг/г |
| Таблица 3 Содержание веществ, составляющих товарную ценность жмыха зародышей пшеницы, полученного предлагаемым способом | |
| Компонент | Содержание, мас.% |
| Белок | 30-35 |
| Сахар | 30 |
| Сырой жир | 5-8 |
| Сырая клетчатка | 2-3 |
| Сырая зола | 4,8 |
| Аминокислота | |
| Лизин | 1,82 |
| Цистин | 0,45 |
| Аргинин | 2,33 |
| Серин | 1,2 |
| Глицин | 1,58 |
| Валин | 1,41 |
| Лейцин | 1,86 |
| Метионин | 0,79 |
| Гистидин | 0,68 |
| Треонин | 1,26 |
| Пролин | 1,09 |
| Аланин | 1,83 |
| Изолейцин | 0,96 |
| Тирозин | 0,77 |
| Аспарагиновая кислота | 2,28 |
| Глутаминовая кислота | 5,14 |
| Фенилаланин | 1,03 |
| Таблица 4 Содержание витаминов и жирнокислотный состав в масле по предлагаемому способу | |
| Витамин | Содержание в масле |
| Каратиноиды (витамин А) | 10,8 мг/100 г |
| В т.ч. каротина | 5,5 мг/100 г |
| Эргостерол (витамин Д) | 1075 мкг/% |
| Токоферол (витамин Е) | 230 мг/% |
| Жирная кислота | % к сумме кислот |
| Миристиновая С 14:0 | 0,1 |
| Пальмитиновая С 16:0 | 16,9 |
| Пальмитолеиновая С 16:1 | 0,3 |
| Стеариновая С 18:0 | 0,7 |
| Олеиновая С 18:1 | 15,2 |
| Линолевая С 18:2 | 56,2 |
| Линоленовая С 18:3 | 8,5 |
| Арахиновая С 20:0 | 0,3 |
| Гондоиновая С 20:1 | 1,6 |
| Бегеновая С 22:0 | 0,2 |
Способ извлечения масла и получения белкового продукта из низкомасличного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы, включающий очистку исходного сырья, сушку до влажности 6-8%, отжим сырья в зеерной камере, термическую обработку исходного сырья, отличающийся тем, что сушку ведут при температуре не выше 70°С не более 10 мин, термическую обработку ведут в кипящем слое при температуре не выше 70°С в течение времени пребывания в прессе не более 5 мин, отжим осуществляют в два этапа, после первого отжима-прессования сырье охлаждают до температуры не выше 40°С и осуществляют второй отжим-прессование, полученное масло фильтруют и расфасовывают, полученный белковый продукт (жмых) подвергают измельчению и рассеву.
