Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ОБОЛОЧКИ ОТ СЕМЯН СОИ

Изобретение относится к масложировой и перерабатывающей промышленности, в частности к способам производства продуктов из семян сои, и может быть использовано для отделения оболочки от семян сои перед переработкой для получения соевых продуктов.

Известен способ производства продукта из семян сои (Патент №2162289 RU), в котором отделение оболочки от семян сои включает: очистку от примесей с последующим удалением примесей (крупных, мелких, минеральных и аспирационных относов) из производства; увлажнение соевых семян; выдержку увлажненных соевых семян до набухания оболочки; нагрев увлажненных соевых семян при температуре не менее 35°C и не более 62°C, при этом продолжительность времени нагрева соевых семян определяют по достижении момента, когда влажность семени превысит влажность оболочки не менее чем на 5%; дробление нагретых соевых семян методом раскалывания на двух парах вальцов, рассев дробленых соевых семян с получением трех фракций: крупной оболочки, крупки (крупного дробленого ядра) и высевок (мелкого ядра с оболочкой). Крупная оболочка идет на повторное дробление или выводится из производства, крупное дробленое ядро сразу отправляется на переработку, а мелкое ядро с оболочкой направляются на два последовательных пневмосепарирования, где отделяется и выводится из производства оболочка, а мелкое ядро направляется на смешивание с крупным ядром и дальнейшую переработку с получением соевого масла и жмыха, или полножирной соевой муки, или полножирной соевой крупки, или полуобезжиренной соевой крупки.

Данный способ имеет существенные недостатки:

- неполное отделение оболочки от крупного дробленого ядра при рассеве дробленых семян сои;

- возрастание кислотного числа масла в соевых семенах при их увлажнении, выдержке и нагреве;

- высокие производственные потери;

- большие энергозатраты;

- продолжительное время процесса.

Задачей изобретения является создание эффективного, энергосберегающего, с низкой продолжительностью способа отделения оболочки от семян сои с минимальными производственными потерями.

Техническим результатом изобретения является повышение степени отделения соевой оболочки от крупного дробленого ядра, снижение кислотного числа соевого масла из ядра, снижение энергозатрат, снижение производственных потерь и продолжительности процесса, получение дополнительных продуктов - соевого масла и кормового жмыха при прессовании масличной примеси, соевой оболочки и аспирационных относов.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе отделения оболочки от семян сои, включающем в себя: очистку от примесей поступающих в производство семян сои, удалением из производства примесей, негодных для дальнейшей переработки, дробление семян сои, пневмосепарирование оболочки с мелким ядром, при этом семена сои после очистки от примесей сразу направляются на дробление методом удара, дробленые семена сои подвергаются пневмосепарированию. Мелкие примеси направляются на выделение масличной примеси, а выделенная масличная примесь, соевая оболочка и аспирационные относы смешиваются направляются на прессование.

В известном способе процесс влаготепловой обработки (увлажнения, выдержки и нагрева семян) направлен на снижение механической связи между оболочкой соевых семян и эндоспермом, что позволяет при дроблении использовать метод раскалывания семян с помощью вальцов на вальцевых станках и почти на 100% отделять оболочку от эндосперма, снижая образование мучной пыли (аспирационных относов) и тем самым потери в производстве. При этом температурные режимы влаготепловой обработки известного способа не могут привести к существенной инактивации антипитательных веществ в бобах сои (уреазы, ингибиторов протеолитических ферментов и т.д.). Их инактивация достигается при переработке соевого ядра при существенно больших температурах и давлении.

Наши исследования показали, что можно почти на 100% отделять оболочку от эндосперма, практически полностью исключить потери в производстве без применения влаготепловой обработки. Для этого необходимо осуществлять дробление соевых семян с помощью молотков (пластин) на дробилках (метод удара) с аспирацией, а образующиеся аспирационные относы не удалять из производства, а отправлять на отдельное прессование вместе с другими отходами производства (масличной примесью и оболочкой). Причем прессование только аспирационных относов невозможно, необходима смесь с масличной примесью и оболочкой.

Кроме того, исключение влаготепловой обработки уменьшает кислотное число соевого масла, полученного из ядра. Возрастание кислотного числа соевого масла при медленном увлажнении и нагревании бобов сои до температур, применяемых по способу-прототипу, объясняется действием фермента липазы. Известно, что инактивация ферментов семян, в том числе липазы, происходит при быстром нагреве предварительно измельченных масличных семян до температуры 80-90°C (Технология отрасли (Производство растительных масел): учебник / Л.А. Мхитарьянц, Е.П. Корнена, Е.В. Мартовщук, С.К. Мустафаев. Под общей ред. Е.П. Корненой - СПБ.: ГИОРД, 2009, - 352 с.), тогда как в известном способе максимальная температура составляет 62°C. Увлажнение и выдержка увлажненных семян по режимам известного способа увеличивают активность липазы и способствуют гидролизу триацилглицеролов и возрастанию кислотного числа масла в семенах.

Расчеты и производственные испытания убедительно показывают, что исключение влаготепловой обработки соевых семян существенно снижает энергозатраты и продолжительность процесса отделения оболочки от ядра.

Применение пневмосепарирования дробленых семян сои вместо рассева дробленых семян сои позволяет увеличить степень отделения соевой оболочки от крупного ядра. Происходит это за счет того, что при рассеве дробленых семян сои в крупное ядро могут попадать частицы оболочки, равновеликие с дробленым ядром, но имеющие меньший удельный вес, а при разделении дробленой сои путем пневмосепарирования попадание равновеликих частиц оболочки в частицы ядра исключено, так как разделение происходит по удельному весу.

Отделенная от крупного ядра при первом пневмосепарировании оболочка с мелким ядром также может быть разделена пневмосепарированием на оболочку и мелкое ядро, но другими режимами воздушного потока.

Выделение масличной примеси с последующим ее прессованием вместе с соевой оболочкой и аспирационными относами позволяет существенно снизить производственные потери и получить дополнительные продукты при прессовании смеси масличной примеси, оболочки и аспирационных относов - соевое масло и кормовой жмых.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом: семена сои поступают на очистку от примесей, откуда очищенные семена сои идут на дробление методом удара с аспирацией, крупные примеси выводятся из производства, а мелкие примеси направляются на выделение масличной примеси, после чего масличная примесь идет на смешивание с соевой оболочкой и аспирационными относами и далее на прессование, где из нее получается соевое масло и кормовой жмых. Негодные отходы (минеральные и органические примеси, вегетативные части растений и др.), оставшиеся после выделения масличной примеси, выводятся из производства. Очищенные семена сои поступают на дробление методом удара с аспирацией, откуда аспирационные относы идут на смешивание с соевой оболочкой и аспирационными относами и далее на прессование, а дробленые семена сои - на пневмосепарирование, где отделяется оболочка с мелким ядром и крупное ядро. Крупное ядро идет на прессование, где получается соевое масло и пищевой жмых, а оболочка с мелким ядром направляется на пневмосепарирование, откуда выделенная оболочка идет на смешивание с масличной примесью и аспирационными относами и далее на прессование, а мелкое ядро вместе с крупным ядром идет на прессование (Фиг. 1).

Заявляемый способ иллюстрируется следующим примером: однородная партия семян сои разделялась на две равные части. Первая часть обрабатывалась по известному способу (патент №2162289 RU), а вторая часть - по предлагаемому способу.

В первом случае семена сои поступали на очистку от примесей с последующим удалением примесей из производства, затем соя увлажнялась на 2-3% и выдерживалась 5 часов. После выдержки увлажненной сои проводился нагрев увлажненной сои при температуре 47°C, после чего соя поступала на дробление на две пары вальцев (методом раскалывания), затем рассев дробленой сои с получением двух фракций: крупного дробленого ядра и мелкого ядра с оболочкой. Крупное дробленое ядро направлялось на прессование, а мелкое ядро с оболочкой отправлялось на два последовательных пневмосепарирования, где отделялась и выводилась из производства оболочка, а мелкое ядро направлялось на прессование, где получалось соевое масло и жмых.

Во втором случае семена сои поступали на очистку от примесей, откуда очищенные семена сои шли на дробление с аспирацией, крупные примеси выводились из производства, а мелкие примеси направлялись на выделение масличной примеси, после чего масличная примесь шла на смешивание с аспирационными относами и соевой оболочкой и далее на прессование, где из нее получалось соевое масло и кормовой жмых. Негодные отходы (минеральные и органические примеси, вегетативные части растений и др.), оставшиеся после выделения масличной примеси, выводились из производства. Очищенные семена сои поступали на дробление методом удара на дробилку с аспирацией, откуда аспирационные относы шли на смешивание с оболочкой и масличной примесью и далее на прессование, а дробленые семена сои - на пневмосепарирование, где разделялись на оболочку с мелким ядром и крупное ядро. Крупное ядро шло на прессование, а оболочка с мелким ядром направлялась на пневмосепарирование, где разделялась на оболочку и мелкое ядро. Оболочка шла на прессование вместе с масличной примесью и аспирационными относами, а мелкое ядро на прессование вместе с крупным ядром.

В ходе обработки определялись основные производственные показатели, которые представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что заявляемый способ позволяет снизить содержание оболочки в ядре семян сои, уменьшить кислотное число в соевом масле из ядра семян сои, снизить производственные потери сырья, затраты электроэнергии и время производственного процесса и получить дополнительно из отходов производства соевое масло и кормовой жмых.