способ обогащения крупяных продуктов микроэлементами

Формула изобретения

Способ ультразвуковой обработки крупы в кавитационном реакторе, характеризующийся тем, что он предусматривает обработку крупы растворами солей металлов с частотой ультразвука 35 и 42 кГц при шаге температур в 5°C в интервале от 40 до 60°C и времени в интервале от 10 до 30 мин с периодом в 5 мин, при этом при обработке крупа обогащается микроэлементами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности применяться для изготовления крупяных продуктов и кормов для сельскохозяйственных животных, птицы и рыб с повышенным содержанием микроэлементов.

Область применения - ультразвуковая обработка зерновых изделий водными растворами солей в кавитационном реакторе при заданных основных параметрах применяется в технологических процессах для создании пищевых продуктов и кормов с заданным содержанием микроэлементов. Еще одним положительным моментом является то, что за счет известного бактериологического действия ультразвука на микроорганизмы [1] можно добиться более долгого поддержания продукта в сохранности, если, не исключив то намного снизив риск порчи по причине микробиологической деятельности, но не стоит забывать что порог кавитации в жидкостях зависит от температуры [2], из за прямой зависимости от нее давления насыщенного пара, которое действует в кавитационных пузырьках против гидростатического давления.

Известен способ внесение растворов электролитов в пищевое сырье при ультразвуковой обработке биополимеров при величине амплитуды звукового давления не меньшей чем, 5,5 значений гидростатического давления, и с производительностью не большей 450 объемов кавитационного реактора в час водой [RU 2279918, 2006].

Так же известен способ посола мяса для мясопродуктов активированным рассолом, представляющим собой раствор поваренной соли и других посолочных веществ [RU 2245624, 2005].

В обоих случаях судя по описанию способов ультразвуковая обработка направлена на увеличения содержания синтезируемой в результате технологического процесса перекиси водорода, который в свою очередь снижает активность бактерий в обрабатываемых продуктов.

Известен еще способ включающий обработку раствора в кавитационном реакторе [RU 2245624, 2004]. При использовании этого способа способность растворения соли в растворе увеличивается, что дает положительный эффект при засолке, путем снижения концентрации соли в растворе.

Известен еще способ сонохимической обработки рассола в кавитационном реакторе перед его смешением с пищевым сырьем, в котором амплитуду звукового давления в обрабатываемом рассоле поддерживают меньшей удвоенного значения гидростатического давления в реакторе [RU 2402909, 2009].

Недостатками всех перечисленных выше способов является, что все перечисленные технологии не включают в себя кавитационного- обогащения микроэлементами кормовых и крупяных продуктов.

Из уровня техники известен способ обработки зерновых продуктов в квитанционном реакторе [RU 2316227 C1, 2008]. Известный способ как и заявляемый осуществляет пополнение состава растворами микроэлементов.

Однако заявленный способ имеет отличия от противопоставленного. Отличия заключаются в том что предусматривается этап ультразвуковой обработки, при котором крупяные изделия обогащаются микроэлементами под действием ультразвука. Так же отличие заключается в том что в первом случае готовым продуктом является гомогенизированный жидкий продукт (измельченный и смешанный), а в заявляемом изобретении зерна крупинок остаются не разрушенными - продукт после обработки имеет такой же внешний вид что и до обработки, он не измельчается и не меняет своей консистенции. Также отличие заключается в том, что в прототипе используются соли натрия и калия с целью получения их гуматов, а в заявляемом изобретении растворы любых микроэлементов, причем как полученные искусственным путем, так и естественным (использование природных минеральных вод) без получения гуматов.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение обогащенных крупяных продуктов, причем обогащение происходит растворами солей металлов под действием ультразвукового поля.

Для осуществления эксперимента были взяты растворы солей железа и цинка в бидистиллированной воде, затем этими растворами обрабатывались образцы овсяной и перловой крупы при различных температурах, частотах ультразвука и времени обработки. В качестве реактора использовался химический стакан. В использованном методе тестировали на результат содержание микроэлементов в пробах. В лабораторных условиях был проведен эксперимент с различными наборами составов обогащающей жидкости при различных температурах, частотах и продолжительности воздействия. Результатом эмпирических исследований стали данные доказывающие возможность процесса обогащения круп микроэлементами под действием ультразвука.

Рассмотрим зависимость насыщения от температуры, частоты ультразвука и времени обработки на примере обогащения перловой и овсяной крупы цинком, при постоянной концентрации микроэлементов в рабочем растворе. Для анализа берем пару частот частоты ультразвука при этом составляли 35 и 42 кГц при. шаге температур в 5°C от 40°C до 60°C и времени в интервале от 10 до 30 минут с периодом в 5 минут. Полученные данные приведены в таблицах 1,2.

Таблица 1
Результаты обогащения перловки
		Температура, °C
		40		45		50		55		60
		Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2
Время, мин	-	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451	24,451
	10	56,15	65,589	60,547	69,396	62,406	71,485	68,612	78,329	73,461	83,635
	15	57,625	67,354	63,083	72,14	66,266	75,994	70,565	81,083	75,043	84,836
	20	61,773	73,143	65,748	76,381	70,046	80,951	75,842	85,847	79,865	87,234
	25	63,169	76,488	68,154	78,993	73,24	84,327	78,761	88,879	84,255	93,144
	30	64,031	78,123	70,081	83,525	76,177	88,151	83,794	95,803	88,167	99,635

Таблица 2
Результаты обогащения овсянки
		Температура, °C
		40		45		50		55		60
		Частота 1	Частота 2	Частота1	Частота 2	Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2	Частота 1	Частота 2
Время, мин	-	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83	20,83
	10	57,939	68,196	68,612	73,352	73,524	77,941	76,531	85,199	80,823	89,254
	15	59,979	70,648	70,64	76,599	75,381	83,619	79,03	87,586	84,162	91,608
	20	62,451	75,304	72,927	81,231	77,407	86,995	81,943	93,115	87,409	95,176
	25	64,723	79,004	73,861	83,873	79,835	90,814	84,233	96,33	90,221	101,059
	30	67,939	82,102	76,127	87,901	82,343	94,12	86,839	103,334	93,154	107,266

Таким образом, вышеизложенные результаты свидетельствуют о возможности осуществления заявленного изобретения с помощью описанных в заявке или известных ранее средств и методов, а так же о возможности достижения указанного выше технического результата при воплощении совокупности признаков изобретения.