013131 - 1 - Изобретение относится к масложировой отрасли

013131
Изобретение относится к масложировой отрасли пищевой промышленности, а именно к способам
получения масла и белкового продукта из низкомасличного сырья, преимущественно зародышей и отрубей зерновых культур, а также семян люпина, и может быть использовано в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии и косметике.
Изобретение позволяет разработать высокоэффективный способ извлечения масла из низкомасличного сырья, интенсифицировать технологический процесс производства, получить продукт высокого
качества.
Пищевая ценность масла зародышей и отрубей зерновых культур, а также семян люпина, обусловлена содержанием ненасыщенных жирных кислот, в частности линолевой и линоленовой, имеющих
большое значение для жизнедеятельности человеческого организма, также содержанием витамина Е и
фитостеролов. Наличие большого количества фитостеролов способствует снижению и нормализации
уровня холестерина в организме человека. Пищевая ценность белкового продукта обусловлена наличием
биологически активных веществ, необходимых организму человека и животных, например витаминов,
микроэлементов, которые при обработке удаляются из зерна вместе с оболочкой и зародышем. Белки
зерновых культур состоят из множества белков разной функциональной направленности - структурных,
защитных, запасных и т.д. Многие из них являются ферментами и обеспечивают жизнедеятельность клеток в период формирования и налива зерна. В белках зерновых культур наибольший удельный вес приходится на долю запасных белков (80-85%). Эти белки являются главным источником азота в прорастающем семени и главным поставщиком белков для человека. Альбумины, на долю которых приходится
10-13% от общего количества белка и глобулины (6-7%), являются более полноценными по незаменимым аминокислотам. В состав альбуминов и глобулинов входят ферменты, ингибиторы и другие функционально активные белки. Содержатся альбумины и глобулины в основном в зародыше и алейроновом
слое, и большая их часть при переработке зерна в муку и крупу удаляется.
Известен способ получения растительных масел из маслосодержащего сырья, включающий очистку
сырья, сухую экструзию и прессование полученного материала, при этом маслосодержащее сырье предварительно подогревают до 20-70°С, а прессование ведут в две стадии: на первой стадии сырье подвергают экструзии, совмещенной с отжимом масла, а на второй - окончательному прессованию [1].
К недостаткам известного способа можно отнести продолжительность технологического процесса,
а также использование процесса экструдирования, влияющего на изменение начального состава сырья,
что сказывается на снижении его биологической ценности.
Известен способ получения масла из зародышей пшеницы, заключающийся в измельчении зародышей и экстракции в две стадии, первая при температуре 25-35°С в течение 1-5 мин, вторая - при температуре 30-60°С в течение 20-25 мин, а в качестве растворителя используют эфир, и/или этанол, и /или гексан, и/или раствор каустической соды, или смесь активированной воды рН 9-12 с эфиром, или этанолом,
и/или гексаном, при этом растворитель дополнительно содержит пищевые поверхностно-активные вещества в количестве 0,1-0,6%. На первой стадии экстракции получается пшеничное масло, обогащенное
витаминами, а на второй - менее обогащенное. В каждой фракции раздельно производится отгонка растворителя. Также производится отгонка растворителя из шрота [2].
Недостатками способа является использование растворителей при экстракции, что делает процесс
многостадийным, трудоемким, повышает энергозатраты, ведет к удорожанию себестоимости продукции.
А также требуется тщательная очистка продукта от растворителя.
Известен способ получения масла из зародышей зерновых культур, заключающийся в следующем:
зародыши зерновых культур измельчают, суспензируют в водной среде, прогревают до 30-40°С, вводят
ферментный препарат с амилолитической активностью из расчета 1-5 ед. на 1 г сырья, затем повышают
температуру смеси до 88-92°С, охлаждают до 40-50°С и обрабатывают ферментными препаратами с
амилолитической, протеолитической и целлюлазной активностью соответственно 0,5-2,0, 0,1-0,5 и 1,05,0 ед. на 1 г сырья в течение 1-2 ч при 45-50°С, затем вся масса обрабатывается хлоридом кальция (3-5%
от массы сырья) при рН 7,2-7,8, затем нагревается до 80-85°С, охлаждается до 20°С, твердая фаза оседает, ее отделяют центрифугированием и затем экстрагируют масло этиловым спиртом при температуре
70-75°С [3].
Недостатками способа является многостадийность и трудоемкость, использование ферментных
препаратов с направленной активностью химических реагентов, температура 80-85°С приводит к частичной денатурации белка и разрушению некоторой части витаминов, так как зерновые содержат ненасыщенные жирные кислоты, а также увеличение окисления липидов.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ извлечения масла и получение белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно
из зародышей пшеницы [4] - прототип, включающий очистку исходного сырья, сушку до влажности 68%, отжим сырья в зеерной камере и термическую обработку исходного сырья. При этом сушку ведут
при температуре не выше 70°С не более 10 мин, а термическую обработку ведут в прессе, 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 сырье охлаждают до температуры не выше 40°С и осуществляют второй отжим-прессование.
-1-
013131
Недостатками способа являются многостадийность, сложность и длительность технологического
процесса, длительность термической обработки (при сушке и во время отжима), а также невысокая продолжительность хранения готового продукта.
Таким образом, задачей, на решение которой направленно данное изобретение, является способ получения масла и белкового продукта из зародышей или отрубей зерновых культур или из семян люпина с
сохранением биологической ценности в полученном продукте, упрощение технологического процесса;
сокращение продолжительности приготовления; увеличение срока хранения масла, максимальное использование вторичных продуктов переработки муки. Кроме того, задачей изобретения является получение высококачественного масла из зародышей тритикале, содержащего в комплексе и витамины Е, и
жирные кислоты, и фитостеролы, которое было бы устойчиво при длительном хранении без использования стабилизирующих добавок, снижающих витаминную ценность масла.
Это достигается тем, что предложен способ извлечения масла из низкомасличного сырья растительного происхождения и одновременного получения белкового продукта, включающий очистку исходного сырья, сушку при температуре не выше 70°С до влажности 6-8% и последующий отжим в прессе, который осуществляют в условиях вакуума при остаточном давлении от 0,001 до 0,005 мПа в течение
3-5 мин прессом, часть корпуса которого размещена в вакуумной камере и выполнена перфорированной,
причем отжим осуществляют за один проход пресса, а сушку сырья осуществляют в псевдоожиженном
слое в течение 7-10 мин, в качестве низкомасличного сырья растительного происхождения используют
зародыши зерна тритикале, или отруби тритикале, или семена люпина. Кроме того, согласно изобретению предлагается масло из зародышей тритикале, содержащее комплекс витамина Е, фитостеролов и
жирных кислот, полученное вышеуказанным способом, которое в составе жирных кислот содержит линолевую и линоленовую кислоты.
При использовании вакуума во время отжима из масла удаляется воздух, что ведет к улучшению
показателей его качества, уменьшению окислительной способности, увеличению выхода продукта, а
также ускорению процесса прессования. Уменьшение окислительной способности играет очень важную
роль, так как содержащиеся в масле биологически ценные линолевая и линоленовая кислоты быстро разлагаются под действием кислорода. Полученное данным способом масло хранится до года, не ухудшая
своих характеристик.
Предлагаемый способ осуществляется по нижеприведенной схеме.
Схема получения масла и белкового продукта (жмыха) из зародышей зерновых культур
Примеры осуществления способа.
Способ 1 реализуется по схеме следующим образом.
В качестве низкомасличного сырья использовали зародыши зерна тритикале.
Зародыши в количестве 150 кг предварительно очищают от механических и других загрязнений;
производят отделение зародышей от отрубей при помощи центробежного классификатора с частотой
вращения ротора 400 об/мин.
Затем выделенные зародыши сушат до влажности 6% при температуре не более 70°С до 10 мин.
Сушку проводят, используя сушилку ВКС06 виброкипящего слоя, с поверхностью решетки 0,6 м2.
Далее подготовленное сырье поступает на отжим, который осуществляют за один проход пресса в
вакууме при остаточном давлении от 0,001 мПа в течение 4 мин.
Полученное масло фильтруют и затем расфасовывают. Выход масла составил 5%. Показатели содержания ценных элементов (комплекс витамина Е, фитостеролов и жирных кислот), содержащихся в
масле, см. в табл. 1 и 2. Белковый продукт (жмых) измельчают и расфасовывают.
Способ 2 реализуется следующим образом.
Способ отличается тем, что вместо зародышей зерновых культур используют отруби тритикале.
При получении масла из отрубей зерновых культур отруби предварительно очищают от механических и других загрязнений; производят отделение отрубей от зародышей, используя сита с диаметром
отверстий 0,7-0,9 мм.
Затем выделенные отруби сушат до влажности 6% при температуре не более 70°С в течение
4-8 мин.
Далее подготовленное сырье поступает на отжим, который осуществляют за один проход пресса в
вакууме при остаточном давлении от 0,003 мПа в течение 5 мин.
Полученное масло фильтруют, измельчают белковый продукт (жмых) и расфасовывают. Выход
-2-
013131
масла составил 3%.
Способ 3 реализуется следующим образом.
Способ отличается тем, что вместо зародышей и отрубей зерновых культур используют семена люпина.
При получении масла из семян люпина предварительно очищают семена от оболочки и сорных
примесей. Затем подготовленные и очищенные семена люпина сушат до влажности 6% при температуре
не более 70°С в течение 4-8 мин.
Далее подготовленное сырье поступает на отжим, который осуществляют за один проход пресса в
вакууме при остаточном давлении от 0,003 мПа в течение 4 мин.
Полученное масло фильтруют. Выход масла составил 7%. Белковый продукт (жмых) измельчают и
расфасовывают.
Изобретение позволяет разработать высокоэффективный способ извлечения масла из низкомасличного сырья и получение белкового продукта, интенсифицировать технологический процесс производства, получить готовый продукт высокого качества, повышенной биологической ценности из отечественного сырья.
Таблица 1
Содержание жирных кислот в маслах зародышей пшеницы и тритикале
Таблица 2
Содержание токоферолов и несвязанных стеринов в маслах
зародышей пшеницы и тритикале
В зерне тритикале водо- и солерастворимых белков содержится в 1,7 раза больше, что обеспечивает
более высокую пищевую ценность зерна тритикале.
В США проведено прямое изучение биологической ценности белков тритикале для человека в
сравнении с пшеничными. Питательную ценность белков пшеницы и тритикале определяли на основе
учета азотного баланса в группе добровольцев, получавших диету, содержащую 4 и 6 г азота в день. При
этом большая часть (80%) приходилась на белок пшеницы или тритикале. Было отмечено, что хлеб из
муки тритикале превосходил пшеничный и лучше поддерживал азотный баланс в организме человека на 4-граммовой диете. Азотный баланс для пшеницы составил минус 0,62 г, для тритикале - минус 0,44 г;
на 6-граммовой диете - для пшеницы минус 0,16 г, для тритикале - плюс 0,01 г азота в день. При проведении эксперимента с ржаными изделиями, несмотря на более благоприятный аминокислотный состав
ржи по сравнению с пшеницей или тритикале, результаты по азотному балансу хуже, чем тритикале и
пшеницы. По данным М. Раковской в тритикале этот показатель выше (7,4-9,3%), чем у пшеницы (4,5-3-
013131
6,7%), а зачастую превышает и рожь (6,6-10,9). Так, в опытах на крысах перевариваемость белка тритикале некоторых сортов составила 87,5% против 83% для пшеницы и 75% для ржи.
В связи с этим получаемые из зародышей тритикале устойчивое при хранении масло и белковый
продукт обладают полезными свойствами и могут применяться как самостоятельные продукты, так и в
виде добавок в пищевой промышленности, для кормов животных, а также в косметической и медицинской промышленности.
Источники информации.
1. Патент РФ № 2156790 С1, кл. С11В 1/10, опубл. в бюл. № 27, 27.09.2000 г.
2. А.С. СССР № 1819288 A3, кл. С11В 1/10, А23С 11/10, опубл. в бюл. № 20, 30.05.1993 г.
3. Патент РФ № 2092529 С1, кл. С11В 1/10, опубл. в бюл. № 26, 10.10.1997 г.
4. Патент РФ № 2281319 С2, кл. С11В 1/00, С11В 1/06, A23J 1/12, опубл. в бюл. № 22 , 10.08.2006 г.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ извлечения масла из низкомасличного сырья растительного происхождения и получения
белкового продукта, включающий очистку исходного сырья, сушку при температуре не выше 70°С не
более 10 мин до влажности 6-8% и последующий отжим в прессе, отличающийся тем, что осуществляют
одноэтапный отжим в условиях вакуума за один проход пресса при давлении от 0,001 до 0,005 мПа в
течение 3-5 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку сырья осуществляют в псевдоожиженном слое в
течение 7-10 мин.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве низкомасличного сырья растительного происхождения используют зародыши зерна тритикале, или отруби тритикале, или семена люпина.
4. Масло из зародышей тритикале, полученное способом по п.1.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-4-