способ получения водной суспензии из бобового и зернового сырья

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ ИЗ БОБОВОГО И ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ, включающий измельчение и смешивание с водой, отличающийся тем, что смешивание осуществляют при гидромодуле 1:2 - 1:10, после чего смесь подвергают вибрационному воздействию в течение 3 с - 15 мин с частотой 30 - 10000 Гц при условиях, обеспечивающих появление нелинейного резонансного эффекта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается переработки бобового и зернового сырья.

Известен способ обработки зернового сырья путем варки или запаривания, суть которого заключается в кипячении измельченного соевого зерна в воде в течение 60 мин. [1]

К недостаткам этого способа относится большая длительность процесса и громоздкое оборудование.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения водной суспензии из сои, в котором зерно замачивают водой с температурой 20-22^оС при соотношении 1:3 в течение 6-8 ч. Увлажненное зерно измельчают и экстрагируют белок, углеводы и другие водорастворимые вещества.

К недостаткам относятся длительность процесса и недостаточно высокое качество конечного продукта за счет невысокого выхода водорастворимых веществ.

Задачами предлагаемого способа являются ускорение процесса значительное упрощение технологического процесса (ликвидируется стадия замачивания), улучшение качества готового продукта за счет наиболее полного извлечения водорастворимых веществ и детоксикации привнесенных микроорганизмов и прочих токсинов.

Эти задачи решаются тем, что бобовое и зерновое сырье измельчают и смешивают, причем смешивание осуществляют при гидромодуле 1:2-1:10, а смесь подвергают вибрационному воздействию с частотой 30-10000 Гц при условиях, обеспечивающих появление нелинейного резонансного эффекта и поддерживают в течение 3с-15 мин.

Данным способом можно обрабатывать любое бобовое и зерновое сырье (горох, сою, пшеницу и т.п.).

Принципиальным для способа является получение нелинейного резонансного эффекта и неважно, в какой установке или каким образом его получают, существенно только его возникновение и поддержание 3с-15 мин.

Измельченные зерновые культуры смешивают с водой в соотношении 1:2-1:10, пропускают через гидродинамический генератор колебаний с частотой 30-10000 Гц в условиях нелинейного резонансного эффекта. Обработка длится от 3 с до 15 мин. При пропускании измельченного зерна через гидродинамический генератор колебаний обрабатываемый продукт попадает в кавитационную зону, характеризующуюся наличием большого количества пузырьков пара и воздуха, большими локальными перепадами давлений (до нескольких тысяч атм) и температур (до нескольких тыс. град). При этом в десятки и сотни раз увеличиваются коэффициенты внутреннего и внешнего массообмена на границе твердой фазы (зерно) и жидкой фазы (вода). Обрабатываемый продукт подвергается дополнительному разрушению, что сопровождается увеличением свободной поверхности зерна. В результате этого интенсифицируются процессы массообмена, повышается экстрактивность водорастворимых веществ (белки, углеводы, жиры, минеральные вещества и др.) В результате перепада давления и температур снижается общая обсемененность зерна, активность ингибитора трипсина (для сои).

Способ иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1.

Измельченный горох смешивают с водой в соотношении 1:5. Пропускают через гидродинамический генератор колебаний с частотой 5000 Гц в условиях нелинейного резонансного эффекта в течение 3 мин. При этом снижается общая обсемененность зерна, повышается экстрактивность водорастворимых веществ.

П р и м е р 2.

Измельченное зерно сои смешивают с водой в соотношении 1:3. Пропускают через гидродинамический генератор колебаний с частотой 1000 Гц в условиях нелинейного резонансного эффекта в течение 5 мин. При этом общая обсемененность зерна снижается на 80% Повышается экстрактивность водорастворимых веществ на 20% Активность ингибитора трипсина снижается на 80%

Заявленные параметры обосновываются следующим.

При частоте колебаний меньше 30 Гц обработка осуществляется в условиях инфразвука, что отрицательно сказывается на здоровье человека. При частоте колебаний свыше 10000 Гц обработка осуществляется в условиях ультразвука, сопровождаемого резким повышением удельных энергозатрат и требует специальных мер защиты по технике безопасности.

Нахождение зерна в генераторе колебаний менее 3с не обеспечивает полноту процесса. Нахождение зерна в генераторе колебаний свыше 15 мин не увеличивает выход водорастворимых веществ, увеличивает энергозатраты.

Смешивание зерна и воды в соотношении менее 1:2 не позволяет достичь полноты увеличения водорастворимых веществ в связи с низким потенциалом массопереноса в гетерогенной системе и установлением динамического равновесия между концентрацией вещества в твердой и жидкой фазах. Смешивание зерна и воды в соотношении более 1:10 требует неоправданных энергозатрат, при этом не повышается экстрактивность водорастворимых веществ.

Таким образом, данный способ позволяет получить водные суспензии из бобового и зернового сырья с высоким качеством (по высокому содержанию водорастворимых веществ, по обсемененности и инактивации природных токсинов), а также упростить и ускорить технологический процесс.