СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН К ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ Российский патент 2005 года по МПК C11B1/00 

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 1Срок хранения, сут.Способ-прототипЗаявляемый способ Выход масла,% а.с.в.к.ч. масла, мгКОН/гп.ч. масла, 1/2ммоль0/кгВыход масла,% а.с.в.к.ч. масла, мгКОН/гп.ч. масла, 1/2ммоль0/кг СЕМЕНА ПОДСОЛНЕЧНИКАИсходные48,491,502,3048,511,502,30После сушки48,531,552,4148,551,512,311048,791,392,4549,041,252,233048,751,412,4349,031,282,28 СЕМЕНА СОИИсходные18,651,952,0518,651,952,05После сушки18,731,891,9719,051,732,011018,701,752,0119,051,652,013018,691,862,0519,081,712,03

Изобретение относится к масложировой промышленности и касается подготовки масличных семян повышенной влажности к хранению и переработке. Способ включает разделение семян на две фракции и раздельную сушку каждой фракции. При этом фракции разделяют по влажности, первая из которых имеет влажность нелипидной части семян 14,5-20,5%, а вторая – влажность нелипидной части семян 20,5-26,5%. Далее первую фракцию сушат при температуре не более 55°С, после чего охлаждают до 2-10°С и направляют на долгосрочное хранение. Полученную вторую фракцию сушат при температуре 65-75°С, охлаждают до температуры 10-20°С и направляют на краткосрочное хранение и переработку. Изобретение позволяет получить фракции семян с повышенной стойкостью к окислительным и гидролитическим процессам при хранении, увеличить выход масла, повысить его качество по кислотному и перекисному числам. 1 табл.

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.