Способ получения тостированного подсолнечного шрота

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к технологии получения шротов, одного из продуктов маслрэкстракционного

производства.

Состав и качество шротов зависят .как от вида и качества масличных семян , так и от способа их. получения в процессе производства растительных масел.

Известно, что протеины продуктов, подвергающихся действию тепла, влаги и органических растворителей, а также механическому воздействию изменяются в физико-химическом и биохимическом отнсипении, происходит превращение белковых веществ, что в конечном счете приводит к изменению кормовых качеств шрота,

В семенах подсолнечника присутствуют такие вещества, как трипсиновый ингибитор, которые способны подавлять ферментативные процессы в живом организме, в результате чего усвояемость белков животными уменьшается. Эти вещества термолабильны, поэтому инактивируются при действии тепла и наиболее интенсивно в присутствии , влаги.

Умеренная тепловая обработка способствует улучшению усвояемости белковых веществ жмыхов и шротов, а чрезмерный нагрев значительно ухудиает их кормовые качества.

Изменение кормовой ценности жкшхов и шротов по мнению одних исследователей связаио с изменением аминокислотного состава белка, по мнению дру10 гих - с изменением растворимости белковых веществ в различных растворителях .

При дополнительной влаготепловой обработке подсолнечного шрота в раз15 личных температурных режимах и исходной влажности наблюдается различная степень денатурации белковых веществ, отключается по изменению растворимости протеина в воде, 10%-ном растворе

20 NaCl и 0,2%-ном растворе НаОН, или иначе, по изменению фракционного состава белков.:

Шрот из семян подсолнечника представляет собой ценный белковый про25 дукт, содержащий ряд незаменимых аминокислот . Однако структурная особенность этого белка такова, что белок слишком быстро подвергается расщеплению на составные азотсодержащие эле30 менты, например мочевину и даже аммиак . При этом скорость расщепления может превышать скорость синтеза ам нокислот в организме животного,всле ствие чего расщепленный белок части но проходит транзитом через пищев рительный: тракт животного и не усва ивается. Известны способы защиты белка от чрезмерного быстрого расщепления. Одним из них является структурный, т.е. способ изменения физико-химиче , кой структуры белка, а .именно изменение его растворимости в различных растворителя,х, -что может достигать ся влаготепловой обработкой или химическими реагентами, при этом одно временно инактивируется трипсиновый ингибитор, присутствующий в семенах подсолнечника. Наиболее высокими кормовыми достоинствами обладают шроты из семян подсолнечника, содержащие не максимальяое количество растворимого бел ка, а оптимальное, лежащее в пределах 65-70%. Применение подсолнечног шрота с частично денатировйнным бел ком позволяет экономить 10-15% кормов при сохранении или даже увеличении привесов животных по сравнению с применением шрота, не подвергнуто влаготепловой обработке. Чрезмерная денатурация белков, т,а, до содержания суммы растворимых белков ниже 65% от общего протеина, также приводит к снижению усвояемоети белков. Подсолнечные шроты получают по схеме форпрессование - экстракция с последующей отгонкой растворителя из шрота в шнековых испарите- : лях 1. Известен также способ получения тостированного подсолнечного шрота путем его влаготепловой обработки с отгонкой растворителя. Материал, выходящий из экстракта с содержанием растворителя 25-35% и влажностью 7-9%, поступает в шнековый испаритель, где нагревается глухим водяным паром через стенки паровых рубашек и перемещается внутри аппарата шнеками или змеевиками различных конструкций. Острый пар подается внутрь аппарата в небольших количествах в целях организации направ ленного потока тяжелых паров растворителя снизу вверх к конденсаторам. Время обработки шрота составляет 8-15 мин. Увлажнения шрота в процессе отгонки растворителя не происходит . Влажность готового шрота на выходе из шнековых испарителей колебг лется в широком диапазоне, т.е. 4-9% Содержание остаточного растворителя в шроте 0,2-0,5%. Сумма растворимых белков 75-82% к общему содержанию протеина в зависимости от качества исходного сырья и жарения мезги перед форпрессованием, а объемная масса шрота, выходящего из шнековых испарителей, около 470 кг/м Растворитель, содержащийся в шроте на выходе из экстрактора,связан со шротом различными формами связи . Большая часть растворителя связана механической формой связи, которая легко разрушается испарением при подводе тепла. Остальной растворитель находится внутри макро- и микрокапилляров, внутри неразрушенных клеток и связан адсорбдионно на поверхности частиц шрота 23. Однако в связи с тем, что шрот имеет белковую природу, он -весьма способен к набуханию при увлажнении водой или в результате конденсации пара. При введении влаги в шрот,содержащий свободный и связанный растворитель , в начале процесса отгонки растворителя происходит одновременная конденсация водяного пара и испарение растворителя из пор, что приводит к накоплению воды на поверхности частиц без проникновения ее вглубь частиц и белковой части каркаса и к одновременному закапсулированию растворителя внутри частиц, затрудняя и без того нелегкое удаление остатков растворителя. . Прэтому возникает необходимость введения значительного количества острого пара, который затем конденсируют , при этом влажность материала увеличивают до 20% и выше, чтобы достичь требуемой влажности обработки шрота. Такой шрот нуждается в последующей сушке, что увеличивает энергетические затраты на способ. Целью изобретения является улучшение условий отгонки- растворителя, повышение качества шрота и снижения анергетических затрат. Эта цель достигается тем, что согласно способу получения тостированного подсолнечного шрота путем его влаготепловой обработки с отгонкой растворителя, перед влаготепловой обработкой шрота его подвергают предварительному контактному нагреву для удаления части растворителя до остаточного содержания его шроте 1-5%, а влаготепловую обработку ведут острым паром с увеличением температуры шрота до 100-110°С, а влажности до 13-22%, после чего его выдерживают в этих условиях в течение 25-50 мин. Предварительное удаление части растворителя прямо связано с интенсификацией процесса отгонки растворителя и получения тостированного шрота . Если увлажнять шрот, из которого удалена большая часть растворителя, то вследствие избирательности смачивания водой создаются благоприятные условия для вытеснения связанного растворителя и испарения его с поверх ности шрота. Количество растворителя, связанного со шротом физико-химической, т.е. относительно прочной формой связи. составляет; 1-5%, растворитель предварительно отгоняют из шрота до указанного содержания путем нагрева зарубашечным ,паром, затем введением острого пара увлажняют его с дальнейшим подъемом.температуры и отгонкой остальной части растворителя с одновременной необходимой денатурацией белковых веществ. Это- позволяет вводить в шрот Меньшее количество водаа достижением поставленной цели по качеству тостированного подсолнечного шрота и с уменьшением энергетических затрат, необходимых для испарения (1збыточной введенной воды для достикения стандартной влгикности шро- та 10%. В результате применения указанной совокупности технологических парамет ров, получают тостированный подсол нечный шрот с содержанием остаточного растворителя не более. 0,1%,влажностью .7-10% и содержанием суммы растворимых белков 65-70% по отноше нию к общему протеину, что обеспечивает более высокую кормовую ценность шрота по сравнению с обычным. Это осуществляется в чанных аппаратах различных конструкций. Пример 1. Очищенные на сепараторах семена подсолнечника об наруживают, часть-лузги удаляют на вейках. Полученное ядро с лузжистостью 7,26% измельчают на пятивальцевых станках ВС-Б .Мятка поступает в жа ровни/затем в виде мезги отпрессовывается в шнековых прессах. Форпрессовый жмых направляется в экстрактор НД-1250, откуда после обезжиривания поступает в чанный испаритель в виде шрота с содержанием растворителя 25-35%. В чанном испарителе шрот подвергается нагреву для удаления большей части растворителя, т.е. до 1,3%. Затем обрабатывают острым водя ным паром, при этом влажность шрота ,в аппаратах поднимается до 14%,темпер тура до-102с. Отработанный в те чение 35 мин при высоте слоя 350 мм шрот выходит из тостера с темпера- , турой , влажностью 9,42%, содер жанием остаточного растворителя 0,10 и содержанием сумма растворимых белков 69,58%, отвечаю1ф1й требованиям на шрот подсолнечный тостирован- ный. Пример 2. Жмыховый лепесток полученный из ядра очищенных и обрут шённых семян подсолнечника, подвергают экстракции в экстракторе .НД-1250, затем после обезжиривания его подают в чанный испаритель с содержанием растворителя 25-35%, где нагревают до удаления большей части растворителя, т.е. до 4,85%, затем обрабатывают острым водяньдя паром с доведением влажности до 19,8% и температуры до 110°С, выдерживают при этих параметрах в течение 35 мин в слое высотой 350 мм. Выходящий из , .чанного йЬпа.рителя шрот имеет темпе-рагуру , влажность 8,7%, содержание остаточного растворителя 0,06% и растворимого протеина 66,03%, что соответствует требованиям на -шрот подсолнечный тостированный. Пример 3. Жкыховый лепесток, полученный из измельченного ядра обрушенных и очищенных семян подсолнечника , обезжиренный в экстракторе НД-1250, подают в чанный испаритель в виде шрота с содержаниемрастворителя 25-35%. Шрот нагревают глухим водяным паром до содержания остаточного растворителя 3,9%, затем шрот обрабатывают острым водяным паром о доведением влажности до 16,5% и температуры 105°С, воздерживают при, этих параметрах в течение 32 мин .в слое высотой 200 мм. Выходявшй из чанного испарителя шрот имеет температуру 105 °С, влажность 9,03%, содержание остаточного растворителя 0,03% и сумму растворимого протеина 68,21%, что способствует требованиям на шрот подсолнечный тостированный. Пример 4. Жмыховый лепесток, полученный из измельченного ядра очищенных и обрушенных семян,подсолнечника экстрагируют в экстракторе НД-1250, подают в чанный испаритель в виде шрота с содержанием растворителя 25-35%. Шрот нагревают глухим парсми до содержания растворителя 10,2%, затем шрот обрабатывают острым водяным паром с доведением влажности до 25% и температуры , вьщерживают при этих параметра 40 ьшн S слое 250 мм. Готовый щрот имеет температуру влажность 8,2%, содержание остаточного растворителя 0,04%. Вследствие того, что перед обработкой острым паром в шроте содержится достаточно большое количество растворителя, потребуется более интенсивная обработка его острым паром с целью интенсификации отгонки остаточного растворителя. В результате нeoбxoди ыx в данном случае более высоких параметров по увлажнению и температуре выходящий шрот имеет сумму растворимых протеинов 64,85%, что ниже пределов, допустимых требованиями на шрот подсолнечный тостированный , т.е. перегретый. Пример 5. Жмыховый лепесток, полученный из измельченного ядра очищенных и обрушенных семян подсолнечника , экстрагируют в экстракторе НД-1250 и подают оттуда в ча1нный испаритель с содержанием растворителя 25-35%, Шрот нагревают глухим паром до содержания растворителя О,83%.Затем шрот обрабатывают острым паром. Влажность шрота поднимают до 12,5% и температуру до . При этих параметрах .шрот выдерживают в течение 30 мин в слое высотой 180 мм. Шрот, выходящий из аппарата, имеет температуру 102°С, влажность 8,9%, и содержание остаточного растворителя 0,19%.

Отгонкарастворителя из шрота процесс , связанный с потреблением тепла и сопровождается подъемом темаературы . Чем выше степень отгонки растворителя, тем выше, при прочих равных условиях, температура шрота . Соответственно, чем выше темпе-, ратура шрота, тем меньше пара может этим шротом-сконденсироваться.

В данном примере, вследствие более глубокой предварительной отгонки растворителя (до 0,83%, что ниже уровня содержания свободного растворителя , имеет место относительно сухая влаготепловая обработка шрота , в результате чего содержание суммы растворимых протеинов составляет 74,75%, что не соответствует требованиям на шрот подсолнечный тостиррранный«

Внедрение предлагаемого изобретения позволит маслоэкстракционным заводам, оснащенным тостерами, организовать выпуск, подсолнечного шрота в тостированном виде. Учитывая,что тостированный подсолнечный шрот имеет повышенную кормовую ценность по сравнению с нетостированным, цена его повышена с 2о до 25 руб. За вычетом дополнительных затрат экономический эффект определяется в размере 4,5 руб. на тонну шрота. При производительности экстракционной линии 500 т/сут семян подсолнечника и выхода шрота 38%, годовой выпуск тестированного подсолнечного шрота составит 295 тыс. т и годовой экономический эффект 265,5 тыс. руб. на одну экстракционную линию НД-1250.

Формула изобретения

Способ получения тостированного подсолнечного шрота путем его влаготепловой обработки с отгонкой растворителя , отличающийс я тем, что, с целью улучшения условий прогонки , повышения качества шрота и снижения энергетических затрат, влаготепловой обработкой шрота его подвергают предварительному контактному нагреву для удаления части растворителя до остаточного содержания его в шроте 1-5%, а влаготепловую

обработку ведут острым паром с увеличением температуры шрота до lOO-llO c, а влажности до 13-22%, после чего его выдйожидают в этих условиях в течение 25-50 мин.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Иванова Э.И. и др. Тостирование подсолнечного шрота. - Масложировая промышленность, 1978, 7,

с. 19-21.

2.Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Л., 1974, с. 138-149, 254-256 (прототип).