Способ подготовки масличных семян к хранению и переработке

Способ подготовки масличных семян к хранению и переработке

Реферат

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается подготовки масличных семян повышенной влажности к хранению и переработке.

Известен способ тепловой обработки зерна и семян с частичной рециркуляцией материала, предусматривающий смешение рециркулирующего материала с сырым, подогрев в тонком слое теплоносителем в перекрестно-противоточном направлении, сушку при температуре сушильного агента 85-135°С и охлаждение. (А.с. №422928. Способ тепловой обработки термочувствительных материалов. МКИ F 26 b 3/14, опубл. 1974 г. Бюл. №13).

Основным недостатком описанного способа является отсутствие фракционирования семян по биохимическим признакам, что не дает возможности сушить семена в оптимальных для каждой фракции температурных режимах и приводит к снижению качества семян по содержанию масла и его кислотному числу.

Наиболее близким из известных является способ подготовки семян (в том числе масличных культур) к хранению, предусматривающий разделение семян на фракции - мелкую и крупную в соотношении 35:65-45:55 соответственно, нагрев мелкой фракции в течение 2-5 минут до температуры 55-60°С с последующей сушкой при температуре 30-60°С, а крупной фракции - до температуры 60-70°С с последующей сушкой при температуре 35-70°С (А.с. №929029. Способ подготовки зерна к хранению. МКИ⁶ А 01 F 25/00; опубл. 1982 г. Бюл. №19).

Недостатками данного способа являются: во-первых, фракционирование масличных семян по размерам не позволяет полностью разделить их по направленности и активности ферментативных биохимических процессов, в том числе гидролитических и окислительных, что отрицательно влияет на качество семян при хранении и переработке, во-вторых, температура сушки не учитывает биохимические процессы в семенах разной влажности, что не позволяет получать оптимальные значения кислотного числа масла в семенах, в-третьих, не учитывается различная стойкость масличных семян к хранению в зависимости от исходного качества и режимов сушки, в-четвертых, не предусмотрено охлаждение масличных семян после сушки, что ведет к снижению качества масла в них при хранении и потерям масла в производстве при переработке.

Задачей изобретения является создание универсального высокоэффективного способа подготовки масличных семян к хранению и переработке.

Техническим результатом изобретения является получение фракции семян с повышенной стойкостью к окислительным и гидролитическим процессам при хранении, увеличение выхода масла, повышение его качества по кислотному и перекисному числам (к.ч. и п.ч.) при переработке.

Для достижения технического результата в способе подготовки масличных семян к хранению и переработке, включающем разделение семян на две фракции и раздельную сушку каждой фракции, свежеубранные масличные семена, влажность нелипидной части которых превышает критическую - 14,5%, после очистки разделяют на две фракции: первая фракция с влажностью нелипидной части семян 14,5-20,5%, вторая - с влажностью нелипидной части семян 20,5-26,5%. Затем первую фракцию сушат при температуре семян не более 55°С, после чего охлаждают, предпочтительно, активным вентилированием до температуры 2-10°С и направляют на долгосрочное хранение.

Продолжительность хранения в таких условиях определяется только производственной необходимостью. Прессовое масло из семян первой фракции целесообразно использовать без рафинации.

Вторую фракцию сушат при температуре семян 65-75°С, после чего охлаждают до температуры 10-20°С, предпочтительно, активным вентилированием и направляют на краткосрочное хранение и переработку. Продолжительность хранения таких семян можно варьировать в зависимости от исходного к.ч. масла в семенах, степени их зрелости и т.д., но не должно превышать сроков, когда возможен переход масла в семенах по к.ч. в более низкий сорт. Масло из этих семян целесообразно использовать для последующей рафинации и дезодорации.

Нашими специальными экспериментами показано, что масличные семена в зависимости от исходной влажности по-разному изменяют свое качество по кислотному и перекисному числам при хранении после сушки. У семян с более высокой исходной влажностью прирост к.ч. и п.ч. в процессе длительного хранения происходит более интенсивно. Причем описанные закономерности характерны для свежеубранных семян, способных к послеуборочному дозреванию, т.е. с исходным к.ч. до 2,5 мг КОН/г, свежеубранных семян с исходным к.ч. более 2,5 мг КОН/г, а также и для зрелых семян. У свежеубранных семян с большей исходной влажностью в период дозревания к.ч. масла снижается на меньшую величину. Анализ экспериментальных данных показал, что граничной величиной, после которой описанные отличия становятся технологически значимыми, является влажность гелевой части семян 20,5%. Поэтому семена с исходной влажностью нелипидной части семян 14,5-20,5% после сушки наиболее целесообразно направлять на долгосрочное хранение, а с исходной влажность нелипидной части 20,5-26,5% - на краткосрочное хранение и переработку.

Кроме исходной влажности на скорость роста к.ч. и п.ч. при хранении оказывает температура нагрева семян при сушке: чем выше температура сушки, тем интенсивнее прирост к.ч. и п.ч. масла в семенах при последующем хранении.

Изменение кислотного и перекисного чисел происходит во время сушки следующим образом: до 60-65°С происходит рост к.ч. масла, наиболее заметный после 55°С, перекисное число не изменяется, в диапазоне 65-75°С происходит снижение к.ч. масла за счет связывания жирных кислот с гелевой частью семян, перекисное число в зависимости от исходной влажности семян не изменяется или незначительно растет, при температуре семян во время сушки более 75°С снижения кислотного числа не происходит, так как одновременно со связыванием жирных кислот происходит разрыв их углеродных цепей и образование низкомолекулярных кислот, что ведет к росту кислотного числа. Перекисное число также возрастает.

Наши исследования показали, что при хранении масличных семян, у которых исходная влажность нелипидной части семян до сушки была 14,5-20,5%, и высушенных при температуре не более 55°С до влажности в пределах критической, прирост к.ч. масла незначительно превышал рост к.ч. при хранении тех же семян, высушенных активным вентилированием атмосферным воздухом с температурой порядка 20°С. Такие семена после сушки подлежат долгосрочному хранению.

В случае, если температура нагрева при сушке превышала 55°С, рост к.ч. масла при хранении таких семян интенсифицировался. Очевидно, в этом случае происходит перестройка биохимических процессов в сторону окислительных и гидролитических, и такая направленность сохраняется в семенах при хранении после сушки. Следовательно, эти семена не подлежат длительному хранению, и после охлаждения и кратковременного хранения должны направляться на переработку.

Экспериментальные исследования показали также, что кроме описанных процессов при повышении температуры сушки свыше 65°С заметно возрастает выход масла за счет укрупнения липидных гранул в клетках и разрыхления ограничивающих их однослойных мембран.

Из обобщения экспериментальных данных вытекает, что при сушке масличных семян с исходной влажностю нелипидной части семян 14,5-20,5% после сушки при температуре не более 55°С получается фракция семян, стойких к окислительным и гидролитическим процессам при хранении, с наименьшим кислотным и перекисным числом. Сушка семян с влажностью нелипидной части 20,5-26,5% при температуре 65-75°С позволяет увеличить выход масла при одновременном снижении его к.ч. за счет связывания свободных жирных кислот с гелевой частью семян. Долгосрочному хранению такие семена не подлежат из-за более интенсивного роста к.ч. и п.ч. масла.

Соответственно, охлаждение фракций семян после сушки должно происходить до разных температур: в первом случае до 5-10°С - оптимальной температуры для долгосрочного хранения, во втором до 10-20°С - оптимальной температуры для краткосрочного хранения и переработки семян.

Способ охлаждения путем активного вентилирования наиболее предпочтителен вследствие снижения разнокачественности семян по влажности и интенсификации процессов дозревания при хранении свежеубранных семян.

Таким образом, деление семян перед сушкой по их влажности, оптимальные режимы сушки для каждой фракции и наличие охлаждения позволят увеличить выход масла из семян и улучшить их качество по кислотному и перекисному числам в первой фракции за счет снижения интенсивности гидролитических и окислительных процессов, во второй - за счет связывания продуктов этих процессов с гелевой частью семян, поэтому заявляемые параметры подготовки масличных семян к хранению и переработке являются существенными отличиями от параметров в известных способах.

Заявляемый способ подтверждается и иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. У семян подсолнечника с влажностью гелевой части 18,3% (фракция 1 по заявляемому способу) выделяли мелкие семена в количестве 40% (фракция 1 по способу-прототипу). Семена без выделенной мелкой фракции сушили при температуре 55°С, затем охлаждали до температуры 5°С. Из части семян извлекали масло и анализировали его качество по к.ч. и п.ч. после сушки, у другой части - после хранения в течение 10 суток, у третьей - через 30 суток.

Мелкие семена (фракция 1 по способу-прототипу) подогревали до температуры 60°С и сушили при той же температуре. Затем извлекали масло и анализировали его качество, как описано выше. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 2. У семян сои с влажностью нелипидной части 24% (фракция 2 по заявляемому способу) выделяли крупную фракцию в количестве 60% (фракция 2 по способу-прототипу).

Семена без выделения крупной фракции сушили при температуре 75°С, затем охлаждали до температуры 15°С, затем хранили, извлекали масло и анализировали его качество, как описано в примере 1.

Крупные семена (фракция 2 по способу-прототипу) нагревали до 70°С и сушили при температуре 60°С, затем хранили, извлекали масло и анализировали его качество, как описано выше. Результаты представлены в таблице 1.

Данные примеров доказывают, что применение заявляемого способа позволяет увеличить выход масла на 0,43-0,89%, снизить его кислотное число на 0,25-0,30 мг КОН/г, а перекисное число на 0,04-0,07 1/2 ммоль0/кг.

Таблица 1
Срок хранения, сут.	Способ-прототип	Заявляемый способ
	Выход масла,% а.с.в.	к.ч. масла, мгКОН/г	п.ч. масла, 1/2ммоль0/кг	Выход масла,% а.с.в.	к.ч. масла, мгКОН/г	п.ч. масла, 1/2ммоль0/кг
	СЕМЕНА ПОДСОЛНЕЧНИКА
Исходные	48,49	1,50	2,30	48,51	1,50	2,30
После сушки	48,53	1,55	2,41	48,55	1,51	2,31
10	48,79	1,39	2,45	49,04	1,25	2,23
30	48,75	1,41	2,43	49,03	1,28	2,28
	СЕМЕНА СОИ
Исходные	18,65	1,95	2,05	18,65	1,95	2,05
После сушки	18,73	1,89	1,97	19,05	1,73	2,01
10	18,70	1,75	2,01	19,05	1,65	2,01
30	18,69	1,86	2,05	19,08	1,71	2,03

Способ подготовки масличных семян к хранению и переработке, включающий разделение семян на две фракции и раздельную сушку каждой фракции, отличающийся тем, что разделение семян на две фракции осуществляют по влажности, первая фракция имеет влажность нелипидной части семян 14,5-20,5%, а вторая - влажность нелипидной части семян 20,5-26,5%, затем первую фракцию сушат при температуре не более 55°С, после чего охлаждают до температуры 2-10°С и направляют на долгосрочное хранение, а вторую фракцию сушат при температуре 65-75°С, охлаждают до температуры 10-20°С и направляют на краткосрочное хранение и переработку.