Спосіб обробки ріпакового насіння

Реферат: Винахід належить способу обробки ріпакового насіння (А.А), в процесі якої його піддають лущенню і поділяють на зернову фракцію (S.E), з одного боку, і фракцію лушпиння (S.G), з іншого боку, при цьому зернову фракцію (S.E) піддають одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла (Р.А; Р.С), після чого залишається макуха (Р.В; P.D), що містить тверду речовину і масло, причому макуху (Р.В; P.D) піддають щонайменше одному подальшому розмелюванню (K.W) з одержанням порошку з розміром зерен від 100 до 500 мкм, який використовують в продуктах харчування для людини як базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B). UA 106893 C2 (12) UA 106893 C2 UA 106893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до способу обробки ріпакового насіння, що піддають лущенню з отриманням зернової фракції (паренхімна тканина і коріння зародків), з одного боку, і фракції лушпиння, з іншого боку, при цьому зерна піддають одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла, після якого залишається макуха, що містить тверду речовину і масло, при цьому застосовують макуху за обмежувальною частиною п. 1 формули винаходу і порошкоподібний продукт за обмежувальною частиною п. 15 формули винаходу. Відомий спосіб застосування ріпакового насіння шляхом його пресування з метою отримання масла. З опису до патенту EP 1074605 B1 відомо також, що ріпакові зерна перед їх пресуванням піддають лущенню, а потім фракції зерен і лушпиння відокремлюють одну від одної. Потім шляхом пресування зі світлої жовтої зернової фракції отримують масло, яке має приємний для споживача жовтуватий колір. Проблема при такому пресуванні полягає в тому, що тільки близько однієї третьої частини пресованого матеріалу перетворюється на високоякісне масло, а близько двох третіх залишається у вигляді макухи, що містить тверду речовину і масло. Відомий також спосіб, згідно з яким до макухи, що залишається, додають, в основному, чорно-сірі частинки лушпиння і отриману таким чином суміш піддають подальшому пресуванню для збільшення загальної кількості одержуваного масла. Макуха, що залишилась після цього повторного пресування і яка містить тверду речовину, після додаткового додавання фракції лушпиння з неїстівними компонентами набуває сіро-зеленого кольору і вже тільки тому може бути використана тільки у якості корма для худоби або ж у якості добавки до її кормів. В основу пропонованого винаходу поставлена задача забезпечення ефективного використання макухи, що залишається після переробки ріпаку. Поставлена задача вирішена завдяки ознакам п. 1 формули винаходу, а також завдяки новому способу використання макухи згідно пп. 13 або 14, а також порошку згідно п. 15 формули винаходу. Інші форми виконання і ознаки пропонованого винаходу представлені в залежних пунктах формули винаходу 2-12 і 16. Відповідно до способу за даним винаходом в якості продукту харчування може використовуватися не тільки саме віджате масло, але і залишкова при цьому макуха, за рахунок чого значно підвищується ефективність використання ріпакового насіння. Макуху піддають подальшому розмелюванню, в процесі якого отримують тонкоподрібнений порошок, який може бути використаний в продуктах харчування для людини у якості базового компонента, наповнювача або добавки. Подальший процес розмелу можна, зокрема, здійснювати способом кріогенного розмелювання, завдяки чому навіть при відносно високому залишковому вмісту масла в матеріалі, що подають на розмел не відбувається склеювання робочих органів, які беруть участь у розмелі. Матеріал для розмелювання - частки макухи, переважно слід подавати на розмел в замороженому стані, при якому масло не знаходиться в рідкому стані. Крім того, бажано, щоб в процесі даного подальшого розмелювання матеріал, що подають на розмел, розмелювався в нечутливому до склеювання стрижневому млині. У якості альтернативи або додатково подальший процес розмелу може включати видалення масла з матеріалу, що подрібнюється, зокрема, шляхом екстракції, за рахунок чого знижується вміст олії в макусі і полегшується процес її переробки. Так як на наступний розмел подають тільки зернову фракцію ріпакового насіння без додавання фракції лушпиння, яку потім використовують у якості базового компонента або наповнювача продуктів харчування, продукт, що отримують, зберігає світлий колір зерен, так як відсутній негативний вплив часток лушпиння на зовнішній вигляд продукту. Завдяки цьому також виключається попадання в продукти харчування неїстівних компонентів, що містяться в лушпинні, таких як воски або поліфеноли. Процес розмелювання бажано проводити до такого ступеню, щоб одержаний базовий компонент, наповнювач або добавка мали вигляд порошку з розміром зерен від 1200 до 500 мкм. Такий порошок може служити похідним матеріалом для екстракції протешу (концентрація та/або ізоляція протешу), так як завдяки зниженню вмісту фракції лушпиння в ньому практично відсутні сири волокна з неїстівними компонентами і, крім того, завдяки зниженню вмісту масла порошок характеризується високим вмістом протешу. До цього ріпакові протеїни містять багато важливих амінокислот. Крім того, внаслідок розмелу, холодного або теплового, здійснюється розчинення. Завдяки високому вмісту протеїнів, низькому вмісту масла та фракції лушпиння, а такожвнаслідок розмірів зерен цей порошок може ефективно використовуватись у якості 1 UA 106893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 базового компонента, наповнювача або добавки для сухих прянощів, пряних сумішей або приправ, а також у якості домішки до пряних соусів. Отримані базовий компонент, наповнювач або добавка можуть також додаватися в ковбасні вироби та сприяти підвищенню їх харчової цінності та збільшенню об'єма. Чим дрібніше одержуваний порошок, тим більш позитивний ефект досягається при його використанні у якості здорового і висококалорійного базового компонента, наповнювача або добавки в хлібобулочних виробах чи в інших продуктах харчування, таких як легкі закуски, мюслі та ін. За рахунок використання високоефективної послідовної обробки при низькій температурі виключається процес денатурації протеїнів, що обумовлює хороші фізичні властивості продукту, завдяки чому такий порошок може піддаватися екструзії з отриманням пресованих виробів, таких як гранули, арахісові пластівці та подібні вироби. Особливу увагу приділено використанню макухи,яка отримана при переробці ріпакового насіння і яка містить частинки зерен ріпакового насіння, в якості базового компонента, наповнювача або добавки в продуктах харчування для людини. Макуха, яка отримана при переробці ріпакового насіння і містить зернову фракцію ріпакового насіння, може бути також використана в якості похідного продукту для екстракції протешу і подальшого виробництва відповідних продуктів харчування. Наступні переваги та ознаки пропонованого винаходу пояснюються за допомогою представлених на фігурах прикладів втілення винаходу. На фігурах представлені: - Фіг. 1 - блок-схема пропонованого способу за даним винаходом; - Фіг. 2 - детальне зображення окремих етапів пропонованого способу за фіг. 1; - Фіг. 3 - блок-схема альтернативного пропонованому способу, згідно з яким може бути виконано вибір між кріогенним помелом і так званим тепловим помелом при кімнатній температурі; - фіг. 4 - детальне зображення окремих етапів пропонованого способу за фіг. 3. За представленою на фіг. 1 блок-схемою, насіння ріпаку А.А, що надходить на обробку і ще не сортоване, так зване ріпакове насіння, проходить попередню обробку, в результаті чого зерна ріпаку, що піддаються обробці, мають однаковий розмір. Потім їх подають на пристрій лущення S, в результаті чого фракція зерен S.E відділяють від фракції лушпиння S.G. Можливо також пресування лушпиння, але на фіг. 2 представлений лише етап пресування P зерен S.E, які потім подають на пристрій розмелювання K. При цьому тонкому розмелу може піддаватися як одноразово Р.В, так і багаторазово подрібнена макуха P.D. При тонкому розмелі можуть також додаватися і не пресовані зерна S.E. Відповідно до представленого на фіг. 1 і 2 прикладу виконання, проводиться кріогенне розмелювання, тобто розмелюванню піддають заморожений матеріал, завдяки чому, незважаючи на відносно високий вміст олії в матеріалі К.В, виключається залипання і склеювання елементів обладнання. З представленого на фіг. З і 4 альтернативного способу випливає, що так званий розмел матеріалу W.A може також провадитись при кімнатній температурі і, отже, можна відмовитися від дорогої стадії охолодження з використанням рідкого азоту. Можливо також, щоб одна частина матеріалу К.В піддавалася кріогенному розмелюванню, а інша частина W.A - тепловому розмелюванню або навпаки. В результаті тонкого помелу отримують тонкоподрібнений матеріал K.D (або W.B: фіг. 4), який являє собою сипучий порошок з розміром зерен від 100 мкм до 500 мкм орієнтовно гаусового розподілу. За рахунок виняткового використання зерен без домішок лушпиння порошок K.D або W.B має світлий колір. Цей порошок K.D може використовуватися безпосередньо в якості продукту харчування або ж в якості базового компонента, наповнювача або добавки в продуктах харчування для людини. Отриманий таким чином порошок K.D або W.B може використовуватися в якості похідного матеріалу для екстракції протеїну (концентрація або ізоляція протеїну), так як він характеризується дуже високим вмістом протешу, який, в свою чергу, містить велику кількість важливих амінокислот і не містить небажану сиру клітковину, яка присутня в лушпинні. Завдяки цьому істотно знижується вміст неїстівних речовин, таких як хлорофіл, танін, поліфеноли, фітинова кислота. Такі речовини в харчовій промисловості можуть використовуватися в якості замінників гірчиці. Даний спосіб дозволяє пов'язати великий обсяг води, завдяки чому, наприклад, в м'ясних продуктах знижується вміст м'яса і одночасно підвищується фізіологічна цінність продукту харчування. В отриманих з порошку K.D або W.B білкових ізолятах, наприклад в пінах, також може бути досягнута висока стабільність. Завдяки цьому вони мають не тільки дуже хороші фізіологічні але і функціональні властивості, що проявляється в світлому приємному кольорі і 2 UA 106893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 високої механічної стабільності, яка перевищує стабільність білків тваринного походження. Крім того, шляхом заміни продуктів тваринного походження на пропонований, згідно винаходу, продукт може бути отриманий цілком їстівний харчовий продукт, що дозволить знизити необхідну кількість худоби в скотарських господарствах. Порошок K.D або W.B може, зокрема, використовуватися в якості базового компонента, наповнювача або добавки в прянощах, пряних сумішах, приправах або пряних соусах. Завдяки своєму світлому кольору, отриманий дрібнодисперсний продукт може використовуватися в якості наповнювача для пряних спецій і замінити в них, наприклад, лактозу або глюкозу. На противагу багатьом іншим масляним насінням, ріпак має м'який пряний аромат і тому сприяє поліпшенню аромату прянощів. Отриманий дрібнодисперсний продукт K.D або W.B може також додаватися в якості базового компонента, наповнювача або добавки в ковбасні вироби або в інші харчові маси або використовуватися в хлібобулочних виробах, так як він, як згадувалося вище, має м'який пряний аромат без неприємної гостроти. В окремих випадках при підготовці несортованого сірого ріпакового насіння А.А спочатку провадиться його очищення в просіювальній машині 1, в результаті чого видаляється смітна домішка А.С і некондиційне зерно A.D, а очищене рапсове насіння А.В піддається сушінню потоком повітря в насіннєвий сушарці 2. Очищені, висушені таким способом і маючи нормальні розміри ріпакові зерна А.Е направляються потім на лущення S, де вони подрібнюються в зазорі між вальцями в чотирьохвалковий дробарці 3, при цьому утворений в результаті цього подрібнений рапс S.А подається на просіювальну машину 4, в якій провадиться поділ продукту на крупну фракцію S.C і дрібну фракцію S.D, після чого так звана корисна фракція S.B направляється в просіювальну машину 5. В цій машині відділяється лушпиння S.F, яке разом з крупною фракцією S.C і дрібною фракцією S.D у вигляді так званої фракції лушпиння S.G направляються в бункер 6 і піддається подальшій переробці в залежності від призначення процесу. Ця подальша переробка може полягати, наприклад, в додаванні до макухи зернової фракції S.E, яка накопичується в бункері 7 паралельно розташованому бункеру 6. Таке додавання і повторне пресування дозволяє підвищити сумарний вихід масла, однак, в цьому випадку макуха змішується з темними частками лушпиння, що надає продукту темний колір і обмежує його застосування в якості сировини для харчових продуктів. Тому він використовується, наприклад, у якості корма для худоби. Якщо зовнішній вигляд продукту не має значення, така макуха може бути далі використана у спосіб, який нижче описаний для зернової фракції S.E: Ця лущена зернова фракція S.E подається на одноразове або багаторазове пресування Р.В відповідно до прикладу виконання, представленого на фіг. 2, при цьому пресування провадиться у двох черв'ячних пресах 8, 9. В черв'ячному пресі 8 проводиться первинне пресування лущеного ріпаку S.E, в результаті чого отримують зернове масло Р.А першого пресування. Зернова макуха Р.В може бути піддана другому пресуванню у другому пресі 9, в результаті чого додатково отримують зернове масло P.C і, отже, підвищується вихід масла. Зернова макуха P.D другого (або наступного) пресування, також як і зернова макуха Р.В першого пресування та/або не подрібнені ріпакові зерна S.E у вигляді окремої фракції чи у вигляді суміші цих фракцій надходять на відділення тонкого помелу K або W. В даному випадку тонкий помел K провадиться кріогенним способом, що означає, що подрібнений матеріал K. В після проходження через сепаратор металу 10 заморожується в холодильнику 11, в даному випадку в вихровому черв'ячному холодильнику. У даному прикладі виконання в цей холодильник 11 подається рідкий азот K.А, в результаті чого масло, що міститься в подрібненому матеріалі (як правило, 10% для другого пресування і 22% для першого пресування) не налипає на елементи розмелювального пристрою і не склеює їх. Заморожений подрібнений матеріал К.С розмелюють в стрижневому млині 12 з отриманням необхідного тонкоподрібненого продукту з розміром зерна від 100 до 500 мкм, який направляється в збірний бункер 13. Газ, що відходить, К.Е видаляється з тонкоподрібненого матеріалу через фільтр 14 і вентилятор 15. Після цього азот K.F може повторно використовуватися в циркуляційному холодильному контурі. Наступний розмел не обов'язково повинен проводитися кріогенним способом, - в якості альтернативи перед помелом з матеріалу, що подається на розмел, може бути виділено масло, зокрема шляхом екстракції. В якості альтернативного способу на фіг. 3 і 4 представлений спосіб теплового розмелювання W, при якому не використовують охолодження за допомогою рідкого азоту і в 3 UA 106893 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 якому для розмелювання матеріалу W.А також використовується стрижневий млин 17. В результаті також отримують порошок W.B. За рахунок того, що подальшому розмелюванню піддається тільки фракція ріпакових зерен без додавання частинок лушпиння, отриманий тонкоподрібнений продукт K.D, W.B має світложовтий колір і не містить небажані для харчових продуктів компоненти, які містяться в лушпинні. На прикладі даного винаходу вперше показана можливість використання макухи Р.В, P.D, отриманої при обробці ріпакового насіння А.А і яка містить зернову фракцію S.E ріпакового насіння в якості базового компонента в продуктах харчування для людини. Це забезпечує значне підвищення ступеню використання ріпакового насіння, так як в якості високоякісного компонента при виробництві продуктів харчування використовують не тільки масло, але і макуха. Отриманий таким способом порошок K.D може бути використаний різними способами, зокрема в якості базового компонента в прянощах, пряних сумішах, приправах та пряних соусах, в ковбасних або хлібобулочних виробах та інших харчових масах або ж в якості базового компонента для екстракції протеїну для подальшого приготування продуктів харчування для людини з дуже високим вмістом протеїну. В цьому випадку не потрібні нагрівання або хімічна обробка порошку K.D, W.B, не потрібна також обробка грибками або іншими добавками і він може безпосередньо використовуватися в якості базового компонента або добавки продуктів харчування. Однак, порошок K.D, W.B може піддаватися подальшій переробці також іншими способами, зокрема отримані на основі цього порошку продукти харчування можуть, наприклад, піддаватися тепловій обробці або глибокому заморожуванню. Специфікація: А.А Сире ріпакове насіння А.В Очищене ріпакове насіння A.C Смітні домішки A.D Некондіційне насіння А.Е Висушене ріпакове насіння S.А Подрібнений ріпак S.В Корисна фракція S.C Крупна фракція S.D Дрібна фракція S.E Лущений ріпак S.F Лушпиння S.G Фракція лушпиння Р.А Зернове масло першого Р.В Зернова макуха першого пресування P. C Зернове масло другого пресування P.D Зернова макуха другого пресування K Кріогенний розмел K.А Азот (рідкий) К.В Подрібнений матеріал K.C Заморожений подрібнений матеріал K.D Тонкоподрібнений матеріал К.Е Газ, що відходить K.F Азот (газоподібний) W Тепловий розмел W.A Подрібнений матеріал на тепловий розмел W.B Тонкоподрібнений матеріал 1 Просіювальна машина 2 Сушарка насіння 3 Чотирьохвалкова дробарка 4 Просіювальна машина 5 Просіювальна машина 6 Бункер лушпиння 7 Бункер лущеного ріпака 8 Сітчастий черв'ячний прес 9 Сітчастий черв'ячний прес 10 Сепаратор металу пресування 11 Вихровий черв'ячний холодильник 4 UA 106893 C2 5 12 Стрижневий млин 13 Збірний бункер 14 Пиловий фільтр 15 Вентилятор 17 Стрижневий млин ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Спосіб обробки ріпакового насіння (А.А), в процесі якої його піддають лущенню і поділяють на зернову фракцію (S.E), з одного боку, і фракцію лушпиння (S.G), з іншого боку, при цьому зернову фракцію (S.E) піддають одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла (Р.А; Р.С), після чого залишається макуха (Р.В; P.D), що містить тверду речовину і масло, який відрізняється тим, що макуху (Р.В; P.D) піддають щонайменше одному подальшому розмелюванню (K.W) з одержанням порошку з розміром зерен від 100 до 500 мкм, який використовують в продуктах харчування для людини як базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подальше розмелювання (K.W) виконують способом кріогенного розмелювання (11, 12). 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що при кріогенному розмелюванні (11, 12) як матеріал, що розмелюється (K.С), використовують шматки макухи в замороженому стані. 4. Спосіб за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що подальше розмелювання (K.W) проводять шляхом подрібнення матеріалу в стрижневому млині (12, 17). 5. Спосіб за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що при подальшому розмелюванні (K.W) проводять видалення масла з матеріалу (K.В; W.A) шляхом, зокрема, екстракції. 6. Спосіб за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що на подальше розмелювання (K; W) подають тільки зернову фракцію (S.E) ріпакового насіння (А.А) без додавання фракції лушпиння (S.G). 7. Спосіб за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент (K.D; W.B) є сировиною для концентрації та/або ізоляції протеїну. 8. Спосіб за одним з пп. 1-7, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B) додають в масу продуктів харчування. 9. Спосіб за одним з пп. 1-8, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент, наповнювач або добавка (K.D; W.B) є компонентом прянощів, пряних сумішей, приправ чи пряних соусів. 10. Спосіб за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B) додають в ковбасні вироби. 11. Спосіб за одним з пп. 1-9, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B) додають в хлібопекарські вироби. 12. Порошок (K.D) з розміром зерен від 100 мкм до 500 мкм як базовий компонент, який щонайменше частково складається з лущеного ріпакового насіння, відокремленого від фракції лушпиння (S.E) і підданого пресуванню, причому базовий компонент призначений для використання харчових продуктах, зокрема прянощах, пряних сумішах, приправах чи пряних соусах, ковбасних або хлібопекарських виробах. 13. Порошок за п. 12, який відрізняється тим, що його отримують шляхом кріогенного розмелювання (K) макухи, отриманої з ріпакового насіння (А.А), що піддане лущенню, відокремлене від фракції лушпиння (S.G) і потім піддане пресуванню. 5 UA 106893 C2 6 UA 106893 C2 7 UA 106893 C2 8 UA 106893 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9