Способ разделения масличных семян на фракции

Способ разделения масличных семян на фракции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для фракционирования масличных семян при послеуборочной обработке, хранении и переработке.

Известен способ разделения зерна на мелкую и крупную фракции (Мельник Б.Е., Лебедев В.Б., Малин Н.И. Производство зернового сырья на элеваторах / Под ред. Б.Е.Мельника. - М.: Колос, 1996, - 496 с. С.273, 292).

Способ заключается в пропускании предварительно очищенных семян через колеблющееся сито и разделении их на две фракции - крупную (сход с сита) и мелкую (проход через сито). Указанный способ применим для получения семян, однородных по всхожести, и не позволяет разделить семена по интенсивности и направленности биохимических процессов, что не дает возможности подобрать для выделенных фракций оптимальные режимы послеуборочной обработки и хранения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разделения семян подсолнечника на фракции по кислотному числу (к.ч.) масла в семенах (Эффективность фракционирования семян подсолнечника различных классов / С.Ю.Ксандопуло, Н.С.Арутюнян, В.М.Копейковский, В.В.Ключкин // Масложировая помышленность. - 1980. - №6. - C.11-13).

Способ заключается в отборе проб семян подсолнечника, определении к.ч. масла в отобранной пробе семян, разделении на семь фракций по к.ч. масла в семенах, последующем разделении первых шести фракций по размерам на сите диаметром 5 мм, соединении всех проходовых фракций семян с к.ч. до 3,5 мг КОН/г, присоединении прохода семян с к.ч. более 3,5 мг КОН/г к семенам с к.ч. более 5,0 мг КОН/г, раздельное хранение и переработку всех полученных фракций.

Указанный способ разделения семян подсолнечника на фракции не учитывает, что полученные фракции могут диаметрально различаться по направленности и интенсивности биохимических процессов в них: от процессов синтеза с образованием триацилглицеринов, имеющих положительный технологический эффект, до гидролитических и окислительных, приводящих к быстрой порче семян. Учитывая это, для каждой из выделенных фракций не представляется возможным рекомендовать оптимальные режимы послеуборочной обработки, хранения и переработки.

Кроме того, разделение семян по к.ч. масла и размерам требует больших затрат по времени и средствам, а также наличия отдельной технологической цепочки транспортных элементов для каждой фракции, что практически малопригодно для предприятий.

Задача изобретения - создание высокоэффективного универсального способа разделения масличных семян на фракции, исключающего применение химических реактивов и позволяющего оперативно формировать однородные фракции масличных семян по биохимическим и технологическим показателям и обеспечивающего переработку масличных семян с максимальным выходом масла и высоким его качеством и минимальными потерями при рафинации.

Задача решается тем, что в способе, включающем отбор пробы масличных семян, определение в отобранной пробе значения идентификационного критерия разделения масличных семян на фракции, в качестве идентификационного критерия разделения масличных семян на фракции используют значения времени спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, при этом масличные семена по значению времени спин-спиновой релаксации протонов воды делят на три фракции: первой фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 0,6-1,5 миллисекунд, второй фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 1,6-3,5 миллисекунд, а третьей фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 3,6-7,0 миллисекунд.

Нашими исследованиями впервые установлено, что наиболее оптимальным идентифицирующим критерием разделения масличных семян на фракции является значение времени спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах.

В свежеубранных масличных семенах с временем спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, в интервале 0,6-1,5 миллисекунд преобладают процессы биохимического синтеза, что позволяет использовать при послеуборочной обработке активное вентилирование атмосферным воздухом, исключающее нагрев семян. В таких семенах генетически заложена способность к длительному хранению, поддержанная низкотемпературными, близкими к естественным условиям, режимами послеуборочной обработки, поэтому такие масличные семена могут быть рекомендованы к долгосрочному хранению, то есть до 12 месяцев. В них согласно результатам наших исследований минимальны процессы жизнедеятельности и качество получаемых продуктов - масла и шрота (жмыха) остается стабильно высоким длительное время. Определение содержания фосфолипидов и их гидратируемости в масле из таких масличных семян показало, что их содержание и способность к гидратации минимальны, то есть для масла из таких семян необходимы режимы гидратации, как для трудногидратируемых масел.

В свежеубранных семенах с временем спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, в интервале 1,6-3,5 миллисекунд гидролитическая и окислительная направленность биохимических процессов преобладает над синтезом липидов. Для снижения интенсивности гидролитических и окислительных процессов необходимо проведение сушки масличных семян с использованием мягких температурных режимов, не допускающих разрушения клеточных структур. Согласно проведенным нами исследованиям стойкость таких семян при хранении ниже, чем в первом случае, и они могут быть рекомендованы к среднесрочному хранению, то есть не более 8 месяцев.

Содержание фосфолипидов в масле из таких семян несколько выше, чем в первом случае, способность к гидратации низкая, то есть для таких семян необходим режим гидратации, как для трудногидратируемых масел.

Во фракции масличных семян с временем спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, в интервале 3,5-7,0 миллисекунд протекают гидролитические и окислительные процессы высокой интенсивности. Оптимальным способом послеуборочной обработки таких семян являются высокотемпературная сушка, сопровождающаяся частичным разрушением клеточных структур, связыванием свободных жирных кислот с гелевой частью семян, переходом фосфолипидов разрушающихся биомембран в масло с одновременным повышением их гидратируемости. Наши исследования показали, что такие режимы позволяют значительно снизить интенсивность гидролитических и окислительных процессов, а также улучшить качество масла. Однако семена этой фракции наименее стабильны при хранении, поэтому их рекомендуется направлять на переработку или кратковременное хранение не более 4 месяцев. Масло, полученное из семян данной фракции, наиболее легко гидратируется по сравнению с предыдущими фракциями.

Предложенный способ поясняется и иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Из исследуемой партии семян подсолнечника отбирают среднюю пробу в количестве 10 г и измеряют время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, которое составляет 1,0 миллисекунду, то есть указанные семена подсолнечника относятся к первой фракции.

Учитывая это, указанную партию семян направляют на активное вентилирование, последующее долгосрочное хранение (до 12 месяцев), при гидратации масла из указанных семян применяют технологические режимы для трудногидратируемых масел.

В таблице 1 представлено сравнение методов фракционирования семян подсолнечника по известному и заявляемому способу, а также выход и качество гидратированного масла при переработке семян, прошедших фракционирование с последующим применением оптимальных технологических режимов по известному и заявляемому способам.

Пример 2. Из исследуемой партии семян сои отбирают среднюю пробу в количестве 10 г и измеряют время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, которое составляет 3,0 миллисекунд, то есть указанные семена сои относятся ко второй фракции.

Учитывая это, указанную партию семян направляют на сушку с мягкими температурными режимами, последующее среднесрочное хранение (не более 8 месяцев), при гидратации масла из указанных семян применяют технологические режимы для трудногидратируемых масел.

В таблице 2 представлено сравнение методов фракционирования семян сои по известному и заявляемому способу, а также выход и качество гидратированного масла при переработке семян, прошедших фракционирование с последующим применением оптимальных технологических режимов по известному и заявляемому способам.

Пример 3. Из исследуемой партии семян рапса отбирают среднюю пробу в количестве 10 г и измеряют время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в семенах, которое составляет

5,0 миллисекунд, то есть указанные семена рапса относятся к третьей фракции.

Учитывая это, указанную партию семян направляют на сушку с жесткими температурными режимами, последующее краткосрочное хранение (не более 4 месяцев), при гидратации масла из указанных семян применяют технологические режимы для легкогидратируемых масел.

В таблице 3 представлено сравнение методов фракционирования семян рапса по известному и заявляемому способу, а также выход и качество гидратированного масла при переработке семян, прошедших фракционирование с последующим применением оптимальных технологических режимов по известному и заявляемому способам.

Из приведенных в таблицах 1-3 данных видно, что реализация заявляемого способа занимает практически на два порядка меньше времени по сравнению с известным, а также исключает применение химических реагентов, а также дает возможность оперативного разделения масличных семян на фракции с целью выявления оптимальных режимов послеуборочной обработки, хранения и переработки каждой выделенной фракции масличных семян.

Кроме того, при реализации заявляемого способа и последующей переработке семян увеличивается выход масла и улучшается его качество.

Способ разделения масличных семян на фракции, включающий отбор пробы масличных семян, определение в отобранной пробе значения идентификационного критерия разделения масличных семян на фракции, отличающийся тем, что в качестве идентификационного критерия разделения масличных семян на фракции используют значения времени спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, при этом масличные семена по значению времени спин-спиновой релаксации протонов воды делят на три фракции: первой фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 0,6÷1,5 миллисекунд, второй фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 1,6÷3,5 миллисекунд, а третьей фракции соответствует время спин-спиновой релаксации протонов воды, содержащейся в масличных семенах, в интервале 3,6÷7,0 миллисекунд.