Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА И ЖМЫХА ИЗ СЕМЯН ДЫНИ

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способам производства растительных масел из масличных семян и может быть использовано для получения растительного масла и жмыха из семян дыни.

Известен способ получения масла из семян дыни (см. патент на изобретение РФ №2082422 «Способ получения дынного масла» от 27.06.1997 года), включающий измельчение семян дыни, экстрагирование измельченного материала, фильтрацию мисцеллы, упаривание и сушку. Основным недостатком известного способа является применение дорогостоящего и взрывоопасного растворителя, а также его большие потери, т.к. отсутствует специальная система рекуперации растворителя из газо-воздушной смеси, получаемой в процессе его отгонки из мисцеллы и шрота.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения масла и жмыха из семян дыни (кн. Касьянова Г.И.. Деревенко В.В., Франко Е.П. «Технология переработки плодов и семян бахчевых культур», Краснодар, Экоинвест, 2010 год, с. 108), включающий сушку семян, очистку семян от сорных и металломагнитных примесей, измельчение семян на вальцевом станке с получением мятки, влаготепловую обработку мятки в чанной жаровне, форпрессование мезги с получением масла и жмыха, измельчение жмыха, окончательный отжим масла из форпрессового жмыха и первичную очистку масла.

Недостатком данного способа является получение жмыха с содержанием массовой доли сырого протеина менее 35%, т.к. переработка семян дыни ведется без предварительного удаления плодовой оболочки, количество которой составляет 32-34% от массы семян при их влажности 5-6%, а также низкий выход масла.

Задачей изобретения является улучшение качества получаемого жмыха, т.е. повышение его кормовой ценности.

Техническим результатом является получение высокопротеинового жмыха с содержанием массовой доли сырого протеина не менее 42,5% в пересчете на абсолютно сухое вещество.

Технический результат достигается тем, что в способе получения растительного масла и жмыха из семян дыни, включающем сушку семян, очистку семян от сорных примесей, измельчение семян, влаготепловую обработку мятки, форпрессование с получением масла и жмыха, измельчение жмыха, окончательный отжим масла из форпрессового жмыха и первичную очистку масла, семена дыни после очистки от сорных примесей обрушивают методом однократного удара и затем из рушанки на ситовой поверхности и в вертикальном воздушном потоке отделяют свободную плодовую оболочку с получением ядровой фракции, содержащей 20-25% плодовой оболочки, с последующим измельчением.

В изобретении получение высокопротеинового жмыха достигается за счет использования совокупности последовательно осуществляемых и взаимосвязанных технологических операций, включающих обрушивание в центробежной рушке методом однократного удара семян дыни и выделение в аэросепаоаторе из рушанки свободной плодовой оболочки с получением ядровой фракции, в которой содержится 20-25% плодовой оболочки. Проведенные исследования показали, что семена дыни сортов «Амири» и «Азиатская овальная» содержат общего белка 33,2-35,1%, плодовой оболочки 32,6%-34,2% при влажности 5-7%. Химический состав плодовой оболочки семян дыни включает безазотистые экстрактивные вещества в количестве 41-44% и клетчатку в количестве 38-42%. Таким образом, плодовая оболочка представляет собой балласт, повышенное содержание которого заметно ухудшает кормовую ценность жмыха. Морфологической особенностью семян дыни является наличие воздушного зазора между плодовой оболочкой и ядром семянки. Удельная работа разрушения семян дыни сорта «Амири» при их влажности 5,6% вдоль длинной оси составляет 539,8 Дж/кг, что меньше, чем при разрушении, когда динамическая нагрузка направлена при положении семянки «на ребро» или «плашмя», которая соответственно составляет 570,9 Дж/кг и 608,9 Дж/кг. Для семян дыни сорта «Азиатская овальная» при их влажности 6,2% удельная работа разрушения вдоль длиной оси составляет 556,7 Дж/кг, а при положении на «ребро» и «плашмя» соответственно равна 590,6 Дж/кг и 624,5 Дж/кг. В связи с этим целесообразно семена дыни обрушивать в центробежной рушке, где в каналах вращающегося роторного устройства при движении они ориентируются вдоль своей длинной оси. Поэтому, вылетающие семянки преобладающим образом ударяются о деку вдоль своей длинной оси. С другой стороны однократный удар семян о деку обуславливает минимальный контакт частиц ядра и плодовой оболочки, что заметно уменьшает ее замасливание, т.е. потери масла с лузгой по сравнению с обрушиванием семян многократным ударом, например, в бичевой рушке заметно меньше. При обрушивании в центробежной рушке методом однократного удара в получаемой рушанке содержится до 26% свободной лузги, сечки до 34% и масличной пыли до 9%. Поэтому в аэросепараторе в приемной камере на ситовой поверхности возможно отделение мелких частичек ядра и после этого в вертикальном воздушном потоке возможно отделение свободной плодовой оболочки из рушанки до ее общего содержания 20-25% (свободной и связанной плодовой оболочки в виде недоруша и целяка) в получаемой ядровой фракции, из которой затем после измельчения и влаготепловой обработки отжимают масло с получением высокопротеинового жмыха, содержащего сырого протеина не менее 42,5% в пересчете на абсолютно сухое вещество.

Таким образом, совокупность указанных признаков в формуле изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.

Экспериментально в стендовых условиях семена дыни сортов «Амири» и «Азиатская овальная» обрушивали в центробежной рушке марки МРЦ-5 однократным ударом при производительности 110-407 кг в час. Полученная рушанка содержала: целяка и недоруша 30,6-40,5%, свободной плодовой оболочки 21,4-25,7%, ядра и сечки 30,9-34,8% и масличной пыли 7,2-8,9% (проходовая фракция частичек ядра через сито с диаметром отверстий 2 мм). Затем из рушанки в аэросепараторе МКК-400 в приемной камере на ситовой поверхности удаляли масличную пыль и частично мелкие частицы ядра и потом в пневмосепарирующем канале в вертикальном воздушном потоке отделяли свободную плодовую оболочку. Полученная ядровая фракция содержала 20-25% плодовой оболочки в связанном и свободном состоянии, что позволило в дальнейшем после измельчения масличного материала, его влаготепловой обработки и отжима масла получить высокопротеиновый жмых с содержанием доли сырого протеина 42,5-46,6% в пересчете на абсолютно сухое вещество. Увеличение содержания плодовой оболочки в ядровой фракции более 25% приводит к уменьшению содержания доли сырого протеина в получаемом жмыхе менее 42,5% в пересчете на абсолютно сухое вещество. Уменьшение содержания плодовой оболочки в ядровой фракции менее 20% при ее отделении в аэросепараторе требует повышения скорости воздуха в пневмосепарирующем канале, что приводит к увеличению выноса частичек ядра с отводимой плодовой оболочкой воздушным потоком более 1,5% и в целом увеличивает безвозвратные потери масла.

Заявляемый способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В стендовых условиях на центробежной рушке марки МРЦ-5 обрушивали семена дыни при производительности 407,3 кг в час. Полученная рушанка содержала 21,4% свободной плодовой оболочки и масличной пыли 7,2%. Затем рушанку подавали в аэросепаратор марки МКК-400, где последовательно в приемной камере на сите отделяли частично мелкие частички ядра и масличную пыль, а затем в пневмосепарирующем канале в вертикальном воздушном потоке удаляли свободную плодовую оболочку. Ядровая фракция, полученная после аэросепаратора, имела общее содержание плодовой оболочки 24,9%, а в отделенной свободной плодовой оболочке, отводимой из пневмосепарирующего канала, вынос частичек ядра составлял 0,84%. Далее ядровую фракцию подвергали измельчению, влаготепловой обработке и из мезги отжимали масло на шнековом прессе. В полученном жмыхе массовая доля сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество составляла 42,5%.

Пример 2. Условия и последовательность технологических операций аналогичны примеру 1. Семена дыни при нагрузке 190,4 кг в час обрушивали в центробежной рушке. Состав полученной рушанки, характеризовался содержанием свободной плодовой оболочки 24,6% и масличной пыли 8,5%. Затем из рушанки в аэросепараторе отделяли свободную плодовую оболочку, при этом полученная ядровая фракция имела общее содержание плодовой оболочки 23,8%, а в отводимой свободной плодовой оболочке вынос частичек ядра составил 1,09%. Далее ядровую фракцию подвергали измельчению и влаготепловой обработке, а из мезги отжимали масло на шнековом прессе. Жмых, полученный после шнекового пресса, содержал массовую долю сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество 44,3%.

Пример 3. Условия и последовательность технологических операций аналогичны примеру 1. Обрушивание семян дыни осуществляли в центробежной рушке при производительности 110,8 кг в час. Полученная рушанка содержала свободной плодовой оболочки 25,7% и масличной пыли 8,9%. Затем из рушанки отделяли в аэросепараторе свободную плодовую оболочку, при этом полученная ядровая фракция содержала свободной и связанной плодовой оболочки 20,1%, а в отводимой свободной плодовой оболочке вынос частичек ядра составил 1,48%. Далее ядровую фракцию подвергали измельчению и влаготепловой обработке, а из мезги отжимали масло на шнековом прессе. Полученный жмых содержал массовую долю сырого протеина в пересчете на абсолютно сухое вещество 46,6%.