Способ извлечения масла и получение белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы

Способ извлечения масла и получение белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы

Реферат

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 2Содержание 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 3Содержание 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 4Содержание 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.