способ извлечения масла и получения белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы

Формула изобретения

1. Способ извлечения масла и получения белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы, включающий отжим сырья в зеерной камере с одновременным измельчением, нагревом и перемешиванием, где сырью сообщают колебания в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения и обеспечивают циркуляцию за счет перемещения в камере за единицу времени количества материала, превышающего количество отводимого масла и жмыха, отличающийся тем, что сырье предварительно сушат до влажности 6 - 8% в псевдоожиженном или виброслое при температуре не выше 80^oC, а в процессе отжима, при достижении 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^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный жмых подвергают повторному отжиму с пластификацией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к способам получения масла и белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы.

Известны способы извлечения масла из зародышей зерновых культур 1976, C 11 B 1/00, пат. РФ N 2074239 и N 2092529, 1997 г., C 11 B 1/10) и способы получения масла из зародышей пшеницы (пат. РФ N 1819288 и N 1833410, 1993 г. , C 11 B 1/10), включающие измельчение сырья, гидролиз различными ферментами, экстракцию растворителями и удаление экстрагентов. При этом в некоторых из описанных способов используют термообработку в пределах 88 - 100^oC.

Общим недостатком всех перечисленных способов является, во-первых, получение масла экстракцией растворителями, что значительно удорожает себестоимость получения продукции, делает процесс трудоемким, многостадийным, а также не позволяющим получить экологически чистый продукт, который может оказать непредсказуемое воздействие на потребляющий его живой организм, связанное с наличием в нем остаточных растворителей, а также возможные мутации витаминной, жировой и белковой составляющих. Во-вторых, повышение температуры выше 80^oC на любой стадии переработки 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^oC наблюдается расщепление витаминов, что делает полностью непригодным полученный биологически активный продукт из низкомасличного сырья. В-третьих, все эти способы предусматривают предварительную обработку сырья на вальцах или дробилках, связанную с размолом и деформацией, что в результате приводит к увеличению кислотности получаемого масла и накоплению в нем перекисных соединений, снижающих его качество.

Наиболее приемлемым с точки зрения описанных недостатков являются способы получения масла прессованием, известные для получения масла из высокомасличных культур, например способы производства масла из семян тыквы (пат. РФ N 2018514, 1995 г., N 2064485, 1996 г., N 2078129, 1997 г., C 11 B 1/10), включающие измельчение, увлажнение или сушку до влажности 10 - 12% и прессование. В процессе используют температуры не выше 70^oC.

Недостатками этого способа является нежелательное предварительное измельчение сырья, а в основном при таком способе обработки низкомасличных культур очень мал выход масла, что ставит под сомнение целесообразность организации такого производства.

Наиболее близким заявляемому является способ извлечения масла из маслосодержащегося сырья по авт. св. N 1558964, 1993 г., C 11 B 1/06, путем его отжима 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.

Недостатком этого способа является низкий выход масла при использовании низкомасличного сырья.

Задачей настоящего изобретения является увеличение выхода масла и получение белкового продукта высокого качества из низкомасличного растительного сырья.

Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения масла и получения белкового продукта из низкомасличного растительного сырья, преимущественно из зародышей пшеницы, включающем 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, согласно изобретению сырье предварительно сушат до влажности 6 - 8% в псевдоожиженном или выброслое при температуре не выше 80^oC, 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^oC.

Для более полного извлечения масла полученный жмых подвергают повторному отжиму.

Обработка в псевдоожиженном или виброслое обеспечивает дополнительную тщательную очистку сырья от летучих фракций (отрубей, муки и т.д.), которые не удаляются полностью при использовании других средств очистки (сита, веялки и т.п.) и при повышении давления в процессе отжима выгорают, а оставшиеся продукты сгорания значительно снижают качество получаемых масел и особенно жмыха. Кроме того, при такой обработке достигается равномерное нагревание и сушка каждой частицы сырья, исключающая его отпотевание, что положительно влияет на качество получаемых продуктов.

Изучение физико-химических процессов, происходящих в сырье низкомасличных культур на каждой стадии обработки, показало, что на полноту выделения масла оказывает значительное влияние подготовленность межмолекулярной и молекулярной структуры сырья. Установлено, что уменьшение величины межмолекулярных связей на межклеточном уровне, а также увеличение проницаемости оболочки клетки в исходном сырье в результате предварительной пластификации приводит к смещению зоны выделения масла в сторону меньших давлений, увеличению ее ширины и, как следствие, увеличению выхода готовой продукции. Пластификация исходного сырья одновременно приводит к снижению температуры прессования, что благоприятно сказывается на качестве получаемой продукции. Кроме того, при такой обработке жмых получается практически без изменения биологической ценности исходного сырья, которое как правило, является ценным биологически активным продуктом.

Способ осуществляется следующим образом.

Полученные на мукомольных заводах зародыши пшеницы подвергают предварительной обработке, включающей сушку с одновременным нагревом в специальной камере в псевдоожиженном или виброслое, до влажности 6 - 8%, не допуская повышения температуры выше 80^oC. Подготовленное таким образом сырье подают в приемный бункер, откуда оно дозатором и подающим транспортером нагнетается в зеерную камеру. При достижении технологической температуры (не выше 80^oC) осуществляют пластификацию сырья, подавая в камеру масло из такого же сырья или масла, близкого к нему по биохимическому составу.

Для более полного извлечения масла возможен повторный отжим полученного жмыха.

Пример осуществления способа иллюстрируется таблицами, приведенными в приложениях 1, 2 и 3.

В таблице 1 (приложение 1) приведен сравнительный состав масла, полученного заявляемым и известными способами переработки зародышей пшеницы.

В таблице 2 (приложение 2) проиллюстрирована зависимость количества получаемого масла от добавки масла на стадии прессования.

В приложении 3 приведено содержание витаминов в масле и жмыхе, а также веществ, составляющих товарную ценность жмыха зародышей пшеницы, полученных предлагаемым способом.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход масла и получить белковый продукт высокого качества из низкомасличного растительного сырья за счет использования неизмельченного сырья, высушенного в псевдоожиженном слое и пластифицированного в процессе обработки. Такая обработка позволяет предотвращать нежелательные побочные процессы: образование новых белково-липидных комплексов и переход масла в связанное состояние; переход в липидную фракцию мембранных фосфолипидов, что снижает загрязнение масла белками, фосфолипидами, облегчает процесс выделения свободного масла с содержанием наиболее ценных компонентов - токоферолов и ретиноидов - на уровне их содержания в липидной фракции исходного сырья. Полученное масло имеет низкое кислотное и перекисное число. Рафинация и дезодорация полученного масла не требуется. Удаление небольшого количества взвешенных примесей достигается отстаиванием или фильтрацией через обычные фильтрующие материалы. Белковый продукт (жмых) получается практически без изменения биологической ценности исходного сырья, которое, как правило, является ценным биологическим продуктом. При этом усвояемость этих веществ в организме значительно выше, чем из исходного зародыша пшеницы, так как активные и биологически ценные вещества находятся в более доступной для организма форме.

Полученные предлагаемым способом продукты пригодны для использования в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии и косметике.

Приложение 3

Содержание витаминов в масле зародышей пшеницы, полученном предлагаемым способом (мг %):

Ретиноиды (витамин A) - 1,1 - 18,6

Эргостерол (витамин D) - 1,2 - 1,6

Токоферол (витамин E) - 170 - 600

Пантотеновая кислота - 12 - 16

Фолиевая кислота - 2 - 3

2. Основные вещества, составляющие товарную ценность жмыха зародышей пшеницы, полученного предлагаемым способом (мас.%):

Белок - 25 - 37

Сахара - 19 - 25

Пентозан - 8 - 11

Клетчатка - 1,8 - 4,2

Жиры - 6,0 - 8,1

Зола - 4,0 - 7,7

3. Содержание витаминов в жмыхе (среднее по 3-м образцам), полученном предлагаемым способом (мг/г):

Ретинол (A) - 0,37

Эргостерол (D) - 0,71

Токоферол (E) - 45

Тиамин (B1) - 8

Рибофлавин (B2) - 0,6

Никотиновая к-та (PP - 94

Пантотеновая к-та - 6

Фолиевая к-та - 6е