СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА ИЗ СОИ Российский патент 2001 года по МПК A23L1/20 

Изобретение относится к пищевой и перерабатывающей промышленности, в частности к способам производства продуктов из сои, и может быть использовано при производстве муки и крупки из сои, имеющих продовольственное назначение, а также при производстве комбикорма для животных и приготовления питательных компостов для улучшения почвы.

Известен способ производства продукта из сои, включающий очистку и калибровку соевых бобов, предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией, дробление с отделением семени от оболочки, отделение оболочки от семядоли и окончательную обработку для получения продукта (см., например, авторское свидетельство СССР N 1514311, кл. A 23 L 1/20, опубл. 15.10.89).

Поскольку соевые бобы содержат ряд ферментов, которые могут повлиять на питательную ценность и срок хранения получаемых соевых продуктов, соевые бобы подвергают нагреванию на определенных стадиях переработки. Следует отметить, что обычное прогревание семян в сушилке не оказывает воздействие на ферменты, вызывающие прогоркание (то есть липазу и липоксидазу). При нагревании и воздействии атмосферного воздуха на шелушенные и дробленные семена во время переработки полученный конечный продукт может подвергнуться окислению с увеличением содержания жирных несвязанных кислот. К недостаткам известной технологии можно отнести неизбежное окисление жиров в процессе переработки сои, обусловленное тепловым воздействием, что отрицательно сказывается на вкусовых качествах конечного продукта и сроках его хранения. При этом в процессе обработки соевых бобов согласно известной технологии соевые бобы подвергаются варке, что приводит к существенному снижению индекса растворимости белка (PDI) и, следовательно, ограничивает область применения конечных продуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ производства продукта из сои, согласно которому после очистки и калибровки соевые бобы направляют на предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией, после предварительной обработки последовательно осуществляют шелушение или дробление соевых бобов для отделения семени от оболочки, рассев и пневмосепарацию для отделения оболочек от семядолей, отволаживание полученных после пневмосепарации фракций и окончательную обработку соответствующей фракции для получения продукта (см., например. Mark Heimann, "Dry Milling of Full Fat Soya Flours", SOYFOODS-"99" Conference, Chicago, 26 & 27.04.99).

Как известно, соевые бобы содержат несколько "антипитательных" ферментов, известных как ингибиторы трипсина, лектин и уреазу. При получении энзимоинактивированных конечных продуктов инактивация осуществляется путем нагрева обрушенных соевых бобов до заданной температуры на оборудовании, обеспечивающем непрерывный подвод тепла к семенам сои. К недостаткам известной технологии можно отнести неизбежное окисление жиров, что отрицательно сказывается на вкусовых качествах конечных продуктов и сроках их хранения. Кроме того, при обработке соевых бобов по известной технологии происходит существенное снижение индекса растворимости белка (PDI), что резко ограничивает применение продуктов переработки сои. При этом следует отметить также сравнительно высокую энергоемкость процесса инактивации.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию такой технологии производства продукта из сои, которая обеспечивала бы повышение качества конечного продукта. Технический результат, который может быть получен при реализации способа, заключается в снижении окисления жиров и незначительном снижении индекса растворимости белка (PDI) при полной инактивации антипитательных веществ, при одновременном снижении энергоемкости процесса.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе производства продукта из сои, согласно которому после очистки и калибровки соевые бобы направляют на предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией, после предварительной обработки последовательно осуществляют шелушение или дробление бобов для отделения семени от оболочки, рассев и пневмосепарацию для отделения оболочек от семядолей, отволаживание полученных после пневмосепарации фракций и окончательную обработку, соответствующей фракции для получения продукта, инактивацию и дезодорацию при предварительной обработке осуществляют чередующимися циклами нагревания и отволаживания необрушенных соевых бобов с последующим частичным их охлаждением перед шелушением или дроблением, при этом нагрев необрушенных соевых бобов при их инактивации и дезодорации осуществляют до температуры не менее 62^oC и не более 115^oC.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что при предварительной обработке соевых бобов их сначала увлажняют и выдерживают до набухания их оболочки, а затем подвергают нагреву до того момента, когда влажность семени превысит влажность оболочки не менее чем на 5%, при этом нагрев соевых бобов при предварительной обработке осуществляют при температуре не менее 35^oC и не более 62^oC. При таком варианте реализации заявленной технологии существенно облегчается отделение оболочки от эндосперма при одновременном снижении потерь готового продукта за счет уменьшения образования мучной пыли.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что после пневмосепарации производят двойное прессование полученной фракции для получения соевого масла. При таком варианте реализации заявленной технологии появляется возможность производства энзимоинактивированной полуобезжиренной соевой муки и крупки.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют размолом для получения энзимоинактивированной полножирной или полуобезжиренной соевой муки.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют рассевом для получения энзимоинактивированной полножирной соевой крупки.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют дроблением для получения энзимоинактивированной полуобезжиренной соевой крупки.

Сущность способа поясняется чертежом, на котором представлена технологическая схема производства продукта из сои.

В соответствии со способом производства продукта из сои на первом этапе 1 (см. чертеж) производят очистку и калибровку соевых бобов 2. На этом этапе из соевых бобов удаляют железосодержащие частицы, минеральные примеси, семена сорняков и тому подобные материалы, которые могут вызвать снижение качества готовой продукции. После очистки и калибровки очищенные от примесей соевые бобы направляют на этап 3, на котором осуществляют их предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией. Инактивацию и дезодорацию необрушенных соевых бобов при предварительной обработке осуществляют чередующимися циклами их нагревания и отволаживания с последующим частичным их охлаждением перед шелушением или дроблением, то есть необрушенные соевые бобы сначала нагревают до определенной температуры и выдерживают определенный период времени при этой температуре, во время которого происходит равномерное распределение влаги по всему объему семени. После отволаживания осуществляют повторный нагрев соевых бобов до температуры, величина которой превышает температуру их первоначального нагрева, и повторяют отволаживание. Повторение указанных операций осуществляют, ступенчато повышая температуру нагрева необрушенных соевых бобов на каждом этапе и выбирая соответствующее время для отволаживания после каждого нагрева. При этом нагрев необрушенных соевых бобов при их инактивации и дезодорации осуществляют до температуры не менее 62^oC и не более 115^oC. Указанное значение верхнего предела нагрева необрушенных соевых бобов при их инактивации и дезодорации получено эмпирическим путем и зависит от типа конечного продукта и вида перерабатываемого продукта. В процессе инактивации и дезодорации осуществляют контроль над температурными и временными параметрами процесса. При выполнении указанных операций существенно снижается активность "антипитательных" ферментов, способствуя увеличению срока хранения конечного продукта, и практически полностью устраняет содержание антипитательных веществ и наличие нежелательных запахов при одновременном исключении окисления конечного продукта и увеличении содержания жирных несвязанных кислот. После отволаживания необрушенных соевых бобов на последнем цикле их инактивации и дезодорации осуществляют их частичное охлаждение. После частичного охлаждения соевые бобы направляют на этап 4 шелушения или дробления, где осуществляется отделение семени от оболочки. После этапа 4 шелушения или дробления переходят к этапу 5, на котором осуществляют рассев и пневмосепарацию для отделения оболочек от семядолей и разделения переработанных соевых бобов на отдельные, одинаковые по составу фракции. На этом этапе 5 осуществляют отделение всей крупной фракции, которая в основном состоит из частиц оболочки, которая не была отделена на начальных стадиях шелушения. Эта крупная фракция может быть возвращена для повторного шелушения или дробления или направлена в поток сброса шелухи в зависимости от конкретных требований к готовому продукту. На этом же этапе 5 осуществляют выделение фракций, состоящих из крупки и высевки. После рассева и пневмосепарации полученные фракции направляют на следующий этап 6, где осуществляют отволаживание полученных после пневмосепарации фракций. После отволаживания полученных после пневмосепарации фракций осуществляют окончательную обработку соответствующей фракции для получения соответствующего конечного продукта.

По одному из вариантов технологического цикла производства продукта из сои предварительная обработка соевых бобов может включать дополнительный этап 7, на котором их увлажняют и выдерживают в таком состоянии до набухания оболочки. Затем осуществляют тепловое воздействие на увлажненные соевые бобы, то есть их подвергают нагреву при температуре не менее 35^oC и не более 62^oC. Выбор границ указанного диапазона значений температур осуществлен эмпирически из условия исключения увеличения содержания несвязанных жирных кислот. Температуру при нагреве соевых бобов выбирают в зависимости от типа конечного продукта, то есть в зависимости от требований инактивации продукта. В процессе теплового воздействия осуществляют контроль над температурными параметрами процесса. Продолжительность времени нагрева соевых бобов определяют по достижении момента, когда влажность семени превысит влажность оболочки не менее чем на 5%. При тепловом воздействии на предварительно увлажненные соевые бобы их оболочки и зародыши быстро высыхают, а эндосперм, нагреваясь, становится пластичным, что обеспечивает практически полное нарушение связи оболочки с эндоспермом.

Один из вариантов предложенной технологии предусматривает после пневмосепарации обрушенных соевых бобов выполнение дополнительного этапа 8, на котором осуществляют двойное прессование полученной фракции для получения соевого масла 9.

После отволаживания окончательная обработка соответствующей фракции может быть осуществлена размолом 10 для получения в качестве конечного продукта энзимоинактивированной полножирной соевой муки 11.

После отволаживания окончательная обработка соответствующей фракции может быть осуществлена рассевом 12 для получения в качестве конечного продукта энзимоинактивированной полножирной соевой крупки 13.

В случае проведения дополнительного этапа 8 и выделения соевого масла 9 соответствующая фракция также поступает на окончательную обработку, которая может быть осуществлена размолом 14, в результате которого получают конечный продукт - энзимоинактивированную полуобезжиренную соевую муку 15. Окончательная обработка в этом случае может быть осуществлена также дроблением 16, в результате которого получают конечный продукт - энзимоинактивированную полуобезжиренную соевую крупку 17.

Пример выполнения способа производства продукта из сои.

Производство высококачественного продукта различных сортов требует чистого, высококачественного сырья (соевых бобов) и тщательной его подготовки. Как только сырье включается в материальный поток его подвергают очистке и калибровке. Первым устройством в "линии очистки и калибровки" устанавливают магнитоуловитель любой известной конструкции, например пластинчатый, стержневой или сетчатый постоянный магнит или вращающийся магнит в виде магнитного барабана. С помощью магнитоуловителя из материального потока удаляют железосодержащие частицы. Затем с помощью сит путем просеивания осуществляют удаление из материального потока высевок и крупных фракций. Высевки включают в себя минеральные примеси, а также частицы раздробленных семян, семена сорняков и другие органические примеси. Крупные фракции включают комки из слипшихся семян и высевок, частицы стручков и стеблей. Для просеивания используют просеиватели декового типа, которые оснащены устройствами для удаления пыли. Применяют дополнительную аспирацию после отсеивания примесей для дальнейшего удаления отделившейся шелухи, частиц стручков и стеблей, а также пыли, остающейся на семенах. Устройство для дополнительной аспирации представляет собой вытяжной колпак, установленный на выходе сита. В "линии очистки и калибровки" установлен стол гравитационной сортировки, который разделяет массу частиц, в зависимости от их плотности, на отдельные скопления, даже если размеры и форма частиц совпадают. Таким образом, с помощью стола гравитационной сортировки из материального потока удаляют камешки или комочки грязи, которые по своим размерам примерно совпадают с соевыми бобами. После очистки и калибровки соевые бобы с помощью транспортера направляют на предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией. На первом этапе предварительной обработки осуществляют увлажнение соевых бобов путем тонкодисперсного распыления воды. Увлажнение осуществляют с помощью разбрызгивателей (сопел), которые расположены по пути прохождения материального потока, и обеспечивают равномерное смачивание водой соевых бобов. После увлажнения влажность соевых бобов должна составлять 25 - 28%. В процессе увлажнения производят контроль над состоянием влажности соевых бобов и в случае необходимости либо изменяют скорость материального потока, или расход воды, подаваемой разбрызгивателями. После увлажнения осуществляют выдержку соевых бобов до набухания оболочки. Выдержку осуществляют в течение 4 - 6 ч в специальных емкостях. После набухания оболочки соевые бобы с помощью транспортера подают на заключительный этап их предварительной обработки. На заключительном этапе предварительной обработки соевые бобы подвергают нагреву с помощью индуктора. Сначала соевые бобы нагревают до температуры 65^oC, а затем их отволаживают в течение 1 ч, то есть выдерживают в специальной емкости в течение указанного времени, поддерживая указанную температуру. После отволаживания необрушенных соевых бобов осуществляют с помощью индуктора их повторный нагрев до температуры 80^oC и последующее отволаживание в течение 50 мин. После отволаживания необрушенные соевые бобы повторно нагревают с помощью индуктора до температуры 95^oC, а затем выдерживают их в специальной емкости при указанной температуре в течение 45 мин. После отволаживания необрушенные соевые бобы подвергают заключительному нагреву до температуры 110^oC и последующему отволаживанию в специальной емкости в течение 4 - 5 ч. После отволаживания необрушенные соевые бобы частично охлаждают до температуры 60^oC путем обдува их воздухом. В процессе предварительной обработки с инактивацией и дезодорацией осуществляют контроль над температурными и временными параметрами каждого цикла. В процессе чередующихся циклов нагрева и отволаживания необрушенных соевых бобов окисление жиров отсутствует, так как оболочка семян не допускает контакта эндосперма сои с воздухом. Следует отметить, что при реализации указанного приема происходит незначительное снижение индекса растворимости белка (PDI) при полной инактивации "антипитательных" веществ. Соевые бобы, прошедшие предварительную обработку, с помощью транспортера подают для дробления. Дробление осуществляют с помощью дробилки с двумя парами вальцов, что позволяет постепенно переходить к семенам меньших размеров, и при этом избежать образования излишнего количества высевок. Наличие высевок является нежелательным фактором, поскольку высевки будет трудно отделить от потока шелухи после ее аспирации. Потеря высевок означает потерю определенной части белка и масла, содержащихся в семени, что снижает выход конечного продукта. На этом этапе производства продукта осуществляется отделение семени от оболочки. После дробления семени производят отделение оболочек от семядолей путем комбинирования таких операций, как рассев и пневмосепарация. Материальный поток сначала поступает на сито, с помощью которого из него выделяют дробленую сою, которую направляют на окончательную обработку. После указанной операции материальный поток, состоящий из частиц семян, высевок и шелухи, с помощью транспортера последовательно пропускают через два пневмосепаратора, с помощью которых осуществляют разделение материального потока на отдельные фракции. После от рассева и пневмосепарации производят отволаживание полученных фракций. Для отволаживания используют специальные емкости. Время на отволаживание составляет около 18 ч. После отволаживания полученные после пневмосепарации фракции с помощью транспортера подают на окончательную обработку для получения продукта. Размол семядолей с целью получения различных видов крупки и муки осуществляют в несколько этапов, которые включают в себя и промежуточное просеивание. Более грубую фракцию (крупку) получают в вальцевых мельницах. После начального размола в вальцевой мельнице полученный полуфабрикат пропускают через просеиватель для отделения всей крупной фракции. Отделенную таким образом крупную фракцию возвращают на вальцовую мельницу для повторного размола. Для получения конечного продукта более тонкого помола размол осуществляют путем последовательного пропускания полуфабриката через пять мельниц тонкого помола с воздушным отделением тонкой фракции.

Изобретение относится к производству продукта из сои. После очистки и калибровки соевые бобы поступают на предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией. После предварительной обработки последовательно осуществляют шелушение или дробление бобов, рассев и пневмосепарацию, отволаживание полученных после пневмосепарации фракций и окончательную обработку соответствующей фракции. Инактивацию и дезодорацию при предварительной обработке осуществляют чередующимися циклами нагревания и отволаживания необрушенных соевых бобов с последующим их охлаждением перед шелушением или дроблением. Нагрев необрушенных соевых бобов при их инактивации и дезодорации осуществляют до температуры не менее 62 и не более 115^oС. Технический результат заключается в повышении качества готового продукта, снижении окисления жиров. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ производства продукта из сои, согласно которому после очистки и калибровки соевые бобы направляют на предварительную обработку с инактивацией и дезодорацией, после предварительной обработки последовательно осуществляют шелушение или дробление соевых бобов для отделения семени от оболочки, рассев и пневмосепарацию для отделения оболочек от семядолей, отволаживание полученных после пневмосепарации фракций и окончательную обработку соответствующей фракции для получения продукта, отличающийся тем, что инактивацию и дезодорацию при предварительной обработке осуществляют чередующимися циклами нагревания и отволаживания необрушенных соевых бобов с последующим частичным их охлаждением перед шелушением или дроблением, при этом нагрев необрушенных соевых бобов при их инактивации и дезодорации осуществляют до температуры не менее 62 и не более 115^oC. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при предварительной обработке соевых бобов их сначала увлажняют и выдерживают до набухания их оболочек, а затем подвергают нагреву до того момента, когда влажность семени превысит влажность оболочки не менее чем на 5%, при этом нагрев соевых бобов при предварительной обработке осуществляют при температуре не менее 35 и не более 62^oC. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что после пневмосепарации производят двойное прессование полученной фракции для получения соевого масла. 4. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют размолом для получения энзимоинактивированной полножирной или полуобезжиренной соевой муки. 5. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют рассевом для получения энзимоинактивированной полножирной соевой крупки. 6. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что окончательную обработку соответствующей фракции осуществляют дроблением для получения энзимоинактивированной полуобезжиренной соевой крупки.