способ получения мезги в производстве подсолнечного масла

Формула изобретения

Способ получения мезги в производстве подсолнечного масла, включающий первичную подготовку масличных семян, получение мятки и последующую ее влаготепловую обработку с получением мезги, отличающийся тем, что получение мятки и ее влаготепловую обработку осуществляют одновременно методом экструдирования при давлении 20 - 40 атм и температуре 90 - 110^oC.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве подсолнечного масла.

Известен способ получения мезги в производстве подсолнечного масла (В.Х. Паронян, Ф. И. Мазняк, Н.М. Кафиев, И. Б. Чекмарева. Технология жиров и жирозаменителей, изд. "Легкая и пищевая промышленность", Москва, 1982, стр. 20-40), включающий первичную подготовку масличных семян, получение мятки и ее влаготепловую обработку с получением мезги. Первичная подготовка масличных семян включает предварительную очистку семян от сорных примесей, проводимую в большинстве случаев в сочетании с тепловой сушкой, при которой под воздействием повышенных температур погибают насекомые и споры грибов, находящиеся в семенной массе, и обрушивание масличных семян с последующим отделением оболочки. Получение мятки в известном способе осуществляют путем измельчения семян или ядер, при котором основными методами являются раздавливание, срез, скалывание, удар и истирание. При измельчении материала происходит разрушение клеточной структуры, которое сопровождается вскрытием широко развитой поверхности за счет того, что часть внутренней поверхности семян или ядер становится внешней. Для грубого измельчения семян (ядра) применяют дисковые или молотковые дробилки, а также однопарные или двухпарные вальцовые станки. Для получения тонкого помола используют, как правило, пятивальцовые станки. Хорошее качество помола обеспечивается при влажности материала 5,5-6%, поэтому семена или ядра перед измельчением дополнительно просушивают.

Влаготепловая обработка мятки для получения мезги по известному способу заключается в том, что мятку сначала увлажняют водой, а затем подвергают нагреванию и подсушиванию. При влаготепловой обработке, которую осуществляют в специальных аппаратах - жаровнях, мятка подвергается интенсивной обработке парами воды, выделяющимися из нижних слоев обжариваемого материала.

Известный способ получения мезги имеет следующие недостатки.

При измельчении и влаготепловой обработке масличного материала, которые сопровождаются активным контактом поверхностей вновь образуемых частиц с окружающим воздухом, происходит (особенно при высокой температуре в жаровнях) накопление вторичных продуктов окисления, приводящее к снижению качества мезги. Увеличению накопления вторичных продуктов способствует также использование в аппаратах и машинах металлов переменной валентности (медь, железо), которые при высокой температуре являются катализаторами процесса окисления и накопления продуктов распада в прямой зависимости от интенсивности соприкосновения продукта с кислородом воздуха.

Деформации, которым подвергается сырье при измельчении (например, при обработке в дробилках, вальцовых станках, жерновах и т.п.), имеют определенные геометрические направления - плоскость, линии, поэтому число воздействий, а следовательно, и разрушений конечно, что ограничивает степень помола. Кроме того, перед измельчением исходного сырья его сушат, чтобы легче было разрушать, а затем вновь насыщают влагой.

Описанный способ характеризуется существенной продолжительностью процесса, разделенного на различные стадии, большими удельными затратами тепловой и механической энергии, которые связаны с использованием внешнего источника тепла и сложной машинно-аппаратурной схемы.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения мезги в производстве подсолнечного масла, обеспечивающего за счет изменения условий проведения процессов измельчения и влаготепловой обработки масличных семян улучшение качества мезги, а следовательно, и получаемого из него впоследствии подсолнечного масла, с одновременным повышением эффективности производства мезги.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения мезги в производстве подсолнечного масла, включающем первичную подготовку масличных семян, получение мягки и последующую ее влаготепловую обработку с получением мезги, согласно изобретению получение мятки и ее влаготепловую обработку осуществляют одновременно методом экструдирования, которое целесообразно проводить при давлении 20-40 атм и температуре 90-110^oC.

В процессе экструдирования измельчение масличных семян и их влаготепловая обработка осуществляются в замкнутом контуре, находящемся под избыточным давлением самого продукта, что полностью исключает высокотемпературный контакт продукта с окружающим воздухом. Это позволяет снизить ключевые отрицательные показатели: цветное число, кислотное число, перекисное число, содержание альдегидов, окиси и двуокиси углерода, муравьиной и уксусной кислоты и др. Под действием влаги, тепла и давления при экструдировании происходит полная деструктуризация продукта с созданием новой структуры, более порозностной с увеличенной активной поверхностью, через которую впоследствии обеспечивается максимальное извлечение масла из клеток. Это достигается благодаря тому, что в процессе экструдирования масличные семена подвергаются не только полному и объемному обжатию, но на них воздействуют и разнонаправленные деформации сжатия, сдвига и кручения, при этом число деформаций, а следовательно, и разрушений продукта практически бесконечно, поскольку пропорционально числу слабых мест в клетках, из которых состоят обрабатываемые частицы. В результате улучшается качество мезги, благодаря чему в дальнейшем повышается эффективность процесса прессования мезги для получения растительного масла: при тех же параметрах прессования, что и в известном способе, увеличивается скорость процесса масловыделения и объем выделяемого масла. Кроме того, важным достоинством предлагаемого способа является простота технологического процесса, обусловленная отсутствием необходимости в отдельных операциях помола, получения мятки и ее обжаривания.

Предлагаемый способ получения мезги в производстве подсолнечного масла осуществляется следующим образом.

После первичной обработки масличных семян (очистка сырья от сорных примесей и нежелательных составляющих, обрушивание масличных семян и отделение оболочек), которую проводят известным способом, полученное сырье подвергают экструдированию. Во время экструдирования по мере прохождения продукта к выходу в потоке повышается давление до л 20-40 атм при температуре 90-110^oC. В результате воздействия на продукт высокого давления и кратковременного воздействия высокой температуры происходит быстрая его влаготермомеханическая обработка, при этом поток продукта в любой плоскости среза соответствует псевдогидродинамическому потоку, находящемуся в условно-переходном состоянии. В результате каждая частица испытывает полное и объемное обжатие с одновременным воздействием на нее разнонаправленных деформаций сдвига и кручения.

При экструдировании влаготепловая обработка в первую очередь осуществляется за счет собственной влаги продукта, а в случае ее недостаточности она может быть восполнена за счет внешней привнесенной воды или пара. При таких баротермических показателях процесса влага из состояния воды практически мгновенно переходит в состояние насыщенного пара. В этом случае влаготепловая обработка носит оптимальный характер: идет насыщение продукта влагой при ограниченном растворении сухих составляющих частицы. Таким образом, при выходе из экструдера в результате быстрого сброса давления до атмосферного вода, содержащаяся в продукте, вскипает, разрывая массу материала и выходя наружу в виде пара, при этом в объеме материала образуется множество пор.

Давление в процессе экструдирования поддерживают в пределах 20-40 атм. При давлении менее 20 атм возможна недостаточность деформационных воздействий на частицы, а повышение давления свыше 40 атм нецелесообразно, так как связано с дополнительными затратами энергии. Экструдирование проводят при температуре, равной 90-110^oC. Выбранный верхний предел диапазона температур обусловлен органолептическими свойствами готового масла, а снижение температуры ниже 90^oC связано с понижением капиллярной подвижности масла.

Нижеследующий пример ни в коей мере не ограничивает заявленное изобретение, а приведен с целью проиллюстрировать способ получения мезги.

Пример

Получение мезги осуществлялось при следующих параметрах: диаметр вала - 123 мм, количество рабочих витков - 11, шаг нарезки шнека - 40 мм, глубина канала - 11 мм, частота вращения шнека - 360 об/мин. Исходная влажность семян подсолнечника - 7-8%, количество добавленной воды - 3%. В результате на выходе из экструдера температура продукта составляла 98^oC, при этом наблюдалась интенсивная диспергация продукта, выраженная в 70%-ном содержании в мезге фракций менее 1 мм.