СПОСОБ ОБРАБОТКИ СОЕВЫХ БОБОВ Российский патент 2004 года по МПК A23K1/14 A23L1/20 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам обработки семян сои.

Основным источником белка растительного происхождения является соя. Высокая эффективность ее использования в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы связана с удалением, разрушением или частичным снижением содержания антипитательных веществ. Для снижения их доли стали использоваться различные приемы.

Известен способ обработки кормов, в том числе и зерна сои, заключающийся в воздействии на зерно высоких температур (160-170^oС) и создании резкого перепада давления (120-0,1 МПа) (авт. свид. СССР 429794, 18.05.72 г., кл. А 23 К 1/00).

Однако данному способу присущи значительные энергозатраты, низкая производительность и невысокое качество обработки. Кроме того, снижается питательность белково-углеводного комплекса, так как образуются нерастворимые комплексы белков и сахаров плохоусваемые животными.

Известен способ снижения содержания ингибиторов трипсина в семенах сои путем воздействия на них острым водяным паром, подаваемым под давлением в герметической емкости при давлении пара 0,1 МПа, температуре пара 121^oC и продолжительности обработки 15 мин (Тез. докл. к Всесоюз. совещанию "Важнейшие проблемы увеличения производства растительного белка и развитие научных исследований в этой области", Краснодар, 1981, с.289).

Однако при обработке зерна по указанному способу степень разрушения ингибитора трипсина составляет всего 65%. Кроме того, при таком способе обработки происходит разрушение некоторых аминокислот. Так лизин взаимодействует с сахарами и становится недоступен для ассимиляции в организме животных. Кроме того, этот способ обладает относительно высокой энергоемкостью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ инактивации антипитательных веществ соевых бобов путем промывки цельных соевых бобов водой, замачивания в щелочном растворе со значением рН 8,3-8,5 до степени набухания 0,3-0,35, термическую обработку в поле токов СВЧ при градиенте температуры 7-9^oС/мин до влажности 8-12% (пат. РФ 2057464, 10.04.1996 г., кл. А 23 L 1/211, бюл. 10 - прототип).

Однако в известном способе инактивация достигается только для ингибитора трипсина, хотя в сое присутствуют кроме него фитин, гемаглютенины, которые также снижают питательную ценность сырья. Кроме того, замачивания без предварительной обработки дезинфицирующими веществами приводит к тому, что контаминированые микроорганизмами бобы поражаются и качество сырья резко падает. Имеются сведения о низкой эффективности использования поля СВЧ-токов для разрушения антипитательных веществ. Следует отметить, что замачивание соевых бобов без использования минерального состава недостаточно для их питания при проращивании, так как для жизнедеятельности зародыша сои и запуска биохимических механизмов синтеза биологически активных веществ необходимо в минеральном составе иметь комплекс, который бы включал макро- и микроэлементы.

Известные способы не позволяют получать соевые бобы с низким содержанием антипитательных веществ без снижения питательной ценности и при низких затратах на приготовление обработанной сои.

Техническим решением задачи является снижение содержания в готовом продукте антипитательных веществ без уменьшения питательной ценности сои и снижения материальных и трудозатрат для приготовления бобов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки соевых бобов, включающем сырье, предварительно обрабатывают нетоксичным дезинфицирующим веществом, например медным купоросом, промывку водой цельных соевых бобов, их проращивание осуществляют в водном растворе солей в течение 5-7 суток при следующих соотношениях солей, г на 100 л раствора:
Нитрат калия - 54 - 58
Нитрат кальция - 58 - 62
Фосфат калия однозамещенный - 12 - 16
Сульфат магния - 22 - 24
Вода - Остальное
затем обрабатывают раствором пропионовой кислоты в концентрации 8-10%, термическую обработку до влажности бобов 8-12% при 65-75^oС.

Заявленный способ обработки соевых бобов отличается иными параметрами рабочих растворов и температур, что эффективно снижает содержание в соевых бобах антипитательных веществ без уменьшения питательной ценности сои при минимальных материальных и трудозатрат для их приготовления.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной задачи и не выявлены при изучении патентной и научно-технической литературы в данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Способ обработки соевых бобов реализуется следующим образом. Поскольку одним из отличительных признаков является обработка соевых бобов нетоксичным дезинфицирующим веществом, то приведены три примера осуществления обработки соевых бобов, где в примере 1 обработка осуществляется раствором железного купороса, в примере 2 - раствором медного купороса и в примере 3 - раствором марганцево-кислого калия.

Пример 1. 1000 г соевых бобов помещают в 2-х литровый химический стакан и заливают водным раствором железного купороса с концентрацией 3-5% на 2-3 ч, таким образом, чтобы уровень раствора покрывал сою. Если концентрация железного купороса будет ниже 3%, то гибель бактерий и грибов, находящихся на поверхности бобов не произойдет и это не обеспечит должного качества сои. Если концентрация железного купороса будет более 5%, то микроорганизмы, находящиеся на поверхности погибнут, однако такие высокие концентрации дезинфектанта ингибируют прорастание бобов, а значит и увеличат время одного технологического цикла. Исходя из этого, оптимальной концентрацией железного купороса в растворе должна составить 4%. Если время обработки будет менее 2 ч, то этого будет недостаточно, чтобы вызвать гибель микроорганизмов на поверхности бобов. Если время обработки будет более 3 ч, то ингибируют прорастание бобов, а значит и увеличится время одного технологического цикла. Для того, чтобы дезинфекции поверхности бобов происходила с достаточной эффективностью, оптимальное время обработки должно составлять 2,5 ч. По истечению указанного времени бобы промывались под проточной водопроводной водой комнатной температуры и помещались в химический кристаллизатор, в один-два слоя. Обработанная таким образом соя заливалась раствором солей на 100 л воды, состоящих из нитрат калия - 54-58, нитрат кальция - 58-62, фосфат калия однозамещенный - 12-16, сульфат магния - 22-24, причем уровень раствора покрывал сою не полностью. Соотношение солей и их концентрация подобраны таким образом, чтобы не только максимально увеличить скорость запуска физиолого-биохимических механизмов, связанных с прорастанием, но и обеспечить частичную инактивацию фитина, который связывает часть двухвалентных металлов из солей, обеспечивая снижения вторичной недостаточности при скармливании соевых продуктов в рационах сельскохозяйственным животным и птице. По мере необходимости раствор солей доливался. Проращивание прекращали при появлении у большинства бобов ростков длиной 1,5-2,0 см. В большинстве случаев это соответствовало 2-4 суткам в зависимости от сорта. Если время обработки будет менее 2 суток, то этого будет недостаточно, чтобы произошла физиолого-биохимическая перестройка ферментативных систем бобов сои, чтобы вызвать разрушение ингибиторов трипсина. Если время обработки будет более 4 суток, то существенного снижения ингибиторов трипсина происходить не будет, а время технологического процесса увеличится, кроме того, будет повышаться уровень клетчатки в данном случае, что является нежелательным. Для того, чтобы уровень ингибиторов трипсина находился на оптимальном, время обработки должно составлять 3 суток. Полученная соя промывалась под проточной водой и помещалась в раствор пропионовой кислоты на 2-5 ч в зависимости от сорта. Если время обработки бобов в растворе пропионовой кислоты будет менее 2 ч, то существенного снижения концентрации лектинов не произойдет. Если время обработки сои в растворе будет более 5 ч, то дальнейшего снижения концентрации лектинов происходить не будет, а значит необходимости в дальнейшем увеличении времени обработки нет. Для того, чтобы уровень лектинов соевых бобов находился на низком уровне оптимальное, время обработки должно составлять 3,5 ч. Далее соевые бобы помещали в сушильный шкаф и сушили при 65-75^oС до влажности 8-12%. Если температура обработки будет менее 65^oС, то этого будет недостаточно для эффективной сушки в оптимальные сроки, кроме того, этой температуры недостаточно для инактивации остаточного количества антипитательных веществ. Если температура сушки будет более 75^oС, то высокие энергозатраты будут значительно увеличивать стоимость продукта. Кроме того, при высоких температурах будет происходить потери усвояемого животными лизина, а значит снижается питательная ценность белка сои. Поэтому оптимальной температурой сушки соевых бобов является температура 70^oС.

Если конечная влажность обработанных соевых бобов будет менее 8%, то они будут содержать соевый белок низкого качества, в связи с низкой доступностью некоторых аминокислот, кроме того, при такой влажности они будут гигроскопичны и будут поглощать влагу воздуха, а значит необходимость такой низкой влажности не имеет необходимости. Если влажность сои будет более 12%, то на поверхности сои начинают развиваться бактерии и грибы, и это приводит к значительному снижению качества бобов, и в конечном итоге они становятся непригодны для скармливания животным. Поэтому оптимальной влажностью бобов сои является влажность 10%.

Пример 2. Согласно способу обработки соевых бобов по примеру 1, соевые бобы обрабатывают водным раствором медного купороса с концентрацией 3-5% на 2-3 ч с последующими обработками по способу 1.

Пример 3. Согласно способу обработки соевых бобов по примеру 1, соевые бобы обрабатывают водным раствором перманганата калия слабо розового цвета на 1-2 ч с последующими обработками по способу 1.

Во всех приведенных примерах полученные соевые бобы имеют повышенную питательную ценность при сниженных до допустимого уровня показателях содержания ингибиторов трипсина, лектинов других антипитательных веществ.

В таблице приведены данные, характеризующие соевые бобы, обработанные предлагаемым способом, в сравнении с соей, не подвергшейся замачиванию и нативной.

Как видно из таблицы, при использовании обработки сои по предлагаемому способу значительно снижается содержание ингибиторов трипсина до безвредных величин 0,18 ед. рН, повышается переваримость белка на 12%, снижается содержание лектинов в образцах. Кроме того, предлагаемая технология обработки соевых бобов позволяет снизить энерго- и трудозатраты в связи с особенностями технологии.

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве и относится к способам обработки семян сои. Соевые бобы предварительно обрабатывают нетоксичным дезинфицирующим веществом, например медным купоросом, промывают водой цельные соевые бобы, в водном растворе солей осуществляют проращивание бобов в течение 5-7 суток при следующих соотношениях солей, г на 100 л раствора: нитрат калия - 54-58; нитрат кальция - 58-62; фосфат калия однозамещенный - 12-16; сульфат магния - 22-24; вода - остальное, затем обрабатывают раствором пропионовой кислоты в концентрации 8-10% и подвергают термообработке при 65-75^oС до влажности бобов 8-12%. Способ позволяет повысить эффективность получаемого растительного белка за счет снижения содержания антипитательных веществ. Предлагаемая технология позволяет снизить энерго- и трудозатраты. 1 табл.

Способ обработки соевых бобов, включающий промывку водой цельных соевых бобов, их выдерживание в водном растворе, термическую обработку до влажности бобов 8-12%, отличающийся тем, что сырье предварительно обрабатывают нетоксичным дезинфицирующим веществом, например медным купоросом, осуществляют проращивание бобов в водном растворе солей в течение 5-7 суток при следующих соотношениях солей, г на 100 л раствора:

Нитрат калия 54,0-58,0

Нитрат кальция 58-62,0

Фосфат калия однозамещенный 12,0-16,0

Сульфат магния 22,0-24,0

Вода Остальное

затем обрабатывают раствором пропионовой кислоты в концентрации 8-10% и подвергают термообработке при температуре 65-75°С.