способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белкового и крахмального продуктов

Формула изобретения

Способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белковой и крахмальной фракций, включающий очистку и измельчение семян амаранта и разделение на фракции, отличающийся тем, что измельчение семян проводят на дробилке молоткового типа с формирующими каналами, полученную измельченную смесь рассеивают с получением крахмальной фракции и смеси зародышей и оболочек семян амаранта, сушку смеси ведут при температуре не выше 35^oС и далее осуществляют холодное проходное прессование смеси зародышей и оболочек семян амаранта при температуре не выше 40^oС, полученное масло отстаивают и подают на фильтрацию, жмых холодного проходного прессования смешивают с масляным отстоем и подвергают второму прессованию с выделением масла и жмыха в виде зародышевых хлопьев в качестве белковой фракции, затем последнюю измельчают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к способам получения масла, белкового и крахмального продуктов из низкомасличного сырья, преимущественно зародышей амаранта.

Известен 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, в котором предусмотрено ведение прессования при температуре до 80^oС (пат. РФ 2163922, С 11 В 1/00, 1/06).

Недостатком этого способа является отжим масла при достаточно высокой температуре (до 80^oС), при этом при получении масла из семян амаранта возможен распад ценнейшего компонента амарантового масла (сквалена), разрушающегося при температуре выше 40^oС, а также частичная денатурация белковых составляющих зародыша и жмыха из него.

Также известен способ получения масла из пшеничных зародышей, включающий накопление и промежуточное хранение зародышей, их подготовку, холодное проходное прессование (первое прессование), очистку масла, введение масляного отстоя от очистки в жмых первого прессования, второе прессование, расфасовку масла, измельчение и расфасовку жмыха (Вишняков А.Б., Новицкий О.А., Власов В.Н., Бабенко П.П. Комплексная переработка пшеницы с получением биологически активных продуктов" //Хранение и переработка зерна, 2000. - 7. - С. 43-47).

Недостатком этого способа является проведение процесса прессования при температуре около 50^oС.

Общим недостатком двух последних способов является то, что в качестве сырья предусмотрено использование зародышей, полученных на мукомольных заводах. Выделить зародыш из семян амаранта на стандартном для мукомольной промышленности оборудовании не представляется возможным, так как в результате трения о рабочие поверхности происходит нагрев сырья до температур свыше 60^oС.

Известен способ извлечения масла из семян амаранта путем прямой экстракции гексаном с последующим отгоном растворителя в среде азота, очистки масла щелочью и специальными сорбентами (Robert Becker. Preparation, Composition, and Nutritional Implications of Amaranth Seed Oil. Cereal Foods World (CFW), V. 34, 11, p. 950-953, 1989), а также способ экстракции гексаном в среде углекислого газа с отгоном растворителя в вакууме (пат. РФ 2080360, С 11 В 1/10).

Недостатками этих способов является то, что извлечение масла экстракцией растворителями значительно удорожает себестоимость получения продукции, делает процесс трудоемким, многостадийным, а также не позволяющим получить экологически чистый продукт, который может оказать непредсказуемое воздействие на организм человека, что связано с наличием в нем, а также в шроте остаточных количеств растворителей (до 12% гексана, этанол).

Наиболее близким аналогом является способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белковой и крахмальной фракций, включающий очистку и измельчение семян амаранта, и разделение на фракции (см. RU 2175658 С1, 10.11.2001 г.).

Недостатком наиболее близкого аналога является, то, что основным продуктом, полученным после обработки семян амаранта, является крахмальная фракция, а также то, что для экстракции используют растворители, которые частично присутствуют в полученном продукте.

Задачей изобретения является подбор рациональных режимов переработки семян амаранта путем последовательных механических воздействий в щадящем температурном режиме с целью отделения зародышей семян и производства масла из зародышей семян амаранта, обладающего диетическими и профилактическими свойствами с получением крахмальной фракции и биологически ценной белковой фракции в виде зародышевых хлопьев.

Поставленная задача решается тем, что способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белковой и крахмальной фракций, включающий очистку и измельчение семян амаранта и разделение на фракции, согласно изобретению, измельчение семян проводят на дробилке молоткового типа с формирующими каналами, полученную измельченную смесь рассеивают с получением крахмальной фракции и смеси зародышей и оболочек семян амаранта, сушку смеси ведут при температуре не выше 35^oС и далее осуществляют холодное проходное прессование смеси зародышей и оболочек семян амаранта при температуре не выше 40^oС, полученное масло отстаивают и подают на фильтрацию, жмых холодного проходного прессования смешивают с масляным отстоем и подвергают второму прессованию с выделением масла и жмыха в виде зародышевых хлопьев в качестве белковой фракции, затем последнюю измельчают.

Технический результат выражается в наиболее полном использовании семян амаранта для получения нескольких видов продукции, а именно в разделении семян амаранта с помощью дробилки молоткового типа с формирующими каналами на две фракции - крахмальную (самостоятельный продукт) и зародышевую (состоящую из оболочек семени и зародыша), из которой в дальнейшем осуществляют отжим масла; в производстве масла именно из зародышей семян амаранта, сохранении в биологически активном состоянии ценнейшего компонента амарантового масла - сквалена; в получении белкового продукта в виде зародышевых хлопьев, обладающего высокой биологической ценностью; а также в получении экологически чистых продуктов из семян амаранта - амарантового масла, крахмальной фракции и белковой фракции в виде зародышевых хлопьев.

Измельчение семян амаранта осуществляют на дробилке молоткового типа с формирующими каналами, поскольку использование машин другого типа не позволяет избежать нагрева семян в процессе обрушивания, который приводит к разрушению сквалена и, таким образом, к снижению ценности получаемого продукта (см. Сироткин В.Т. Молотковая дробилка с формирующими каналами. Сб. научн. тр. "Интенсификация технологических процессов в животноводстве". - ВорГАУ, Воронеж, 1992).

Способ осуществляется следующим образом.

Семена амаранта подвергают качественной очистке от механических и прочих загрязнений с помощью семяочистительной машины. После очистки семена направляют на обрушивание в дробилку молоткового типа с формирующими каналами. После обрушивания обрабатываемую смесь направляют на рассев, где осуществляется разделение на две фракции: сход с сита диаметром ячеек 0,6 мм - крахмальная фракция и проход - смесь зародышей и оболочек семян амаранта.

Затем осуществляют подсушивание смеси зародышей и оболочек семян амаранта при температуре не выше 35^oС до массовой доли влаги 8-10%.

Масло отжимают при температуре 35-40^oС. В процессе отжима происходит воздействие на зародыши высоких нагрузок со стороны рабочих органов пресса, в связи с этим температура масла не может быть ниже 35-40^oС. Верхнюю отметку температуры масла при отжиме строго контролируют и поддерживают на уровне не выше 40^oС для исключения возможности распада сквалена и необратимых окислительных процессов с разрушением полиненасыщенных жирных кислот. Для прессования могут быть использованы механические и гидравлические прессы, например марок П-50, ПШМ-250.

После прессования масляную смесь отстаивают в течение 24-72 ч. Этого времени достаточно для того, чтобы произошло отделение отстоя масла. Отстой сливают, а масло подают на фильтрацию.

Очищенное масло далее подается в накопитель и затем в расфасовочный автомат.

Масляный отстой вносится в жмых первого прессования с целью его пластификации, и осуществляется второе прессование. Очистка масла осуществляется так же, как и после первого прессования.

После второго прессования получают жмых в виде зародышевых хлопьев в качестве белковой фракции, который по своему составу является ценным белковым продуктом. После дополнительного измельчения зародышевые хлопья из семян амаранта расфасовывают.

Схема переработки семян амаранта представлена на чертеже.

Характеристика амарантового масла, зародышевых хлопьев и крахмальной фракции приведена в табл. 1-3.

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

Предложенный способ переработки семян амаранта с извлечением масла, получением белкового и крахмального продуктов позволяет:

- разделять семена амаранта с помощью дробилки молоткового типа с формирующими каналами на две фракции - крахмальную (самостоятельный продукт) и зародышевую (состоящую из оболочек семени и зародыша), из которой в дальнейшем осуществляют отжим масла;

- удешевить производство масла из зародышей семян амаранта;

- получить амарантовое масло, содержащее в биологически активном состоянии ценнейший компонент - сквален;

- получить белковый продукт в виде зародышевых хлопьев, обладающий высокой биологической ценностью;

- получить экологически чистые продукты (амарантовое масло, крахмальный продукт и белковую фракцию в виде зародышевых хлопьев).