Спосіб обрушування соняшникового насіння

Реферат: Винахід стосується харчової, а саме олійно-жирової промисловості. Запропоновано спосіб обрушування соняшникового насіння, в якому насіннєву масу попередньо піддають охолодженню, після чого подають її для обрушування на насіннєрушку, а отриману рушанку розділяють на лушпиння і ядро. Згідно з винаходом, охолоджену насіннєву масу подають на обрушування протягом 0,3-0,5 секунд, причому процес обрушування здійснюють при наступному співвідношенні температури та вологості насіння та обертів барабана насіннєрушки: - температура від мінус 10 °С до мінус 80 °С, - вологість від 1 % до 11 %, -1 -1 - оберти насіннєрушки від 800 хв до 1700 хв . Завдяки способу досягається збереження цілісності ядра соняшникового насіння при досягненні високого ступеня обрушування. UA 114205 C2 (12) UA 114205 C2 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується харчової, а саме олійно-жирової промисловості і може бути використаний для забезпечення якісного (повного, 95-100 %-го) обрушування олійного насіння, у тому числі насіння соняшнику, з метою отримання безлушпинного ядра, що містить не більш як 1 % лушпиння, що в подальшому може бути використане як самостійний продукт, наприклад при виробництві козинаків як добавки в кондитерські та хлібобулочні вироби, так і для отримання соняшникової олії та харчових білкових продуктів без зміни їх енергетичної і біологічної цінностей. Відомі способи підготовки насіння соняшнику до обрушування, що включають очистку його від домішок, температурну обробку (сушіння тепловим агентом) насіння при підвищених температурах, охолодження до температури навколишнього середовища, підсушування оболонки за допомогою інфрачервоного випромінювання [1, 2, 3, 4]. Проте, при підготовці насіння до обрушування відомими способами неможливо одержати безлушпинне ядро соняшника при однократному обрушуванні, яке буде мати раніше описані властивості, особливо при переробці середніх та дрібних фракцій насіння. Відомий з патенту України на винахід № 27009 спосіб підготовки олійного насіння до обрушування, який включає очищення насіннєвої маси від органічних і мінеральних домішок, калібрування насіння на фракції та температурну обробку [5], який є найбільш близьким до винаходу, що з'являється, по сукупності ознак і обраний у якості найближчого аналога. Цей спосіб включає очистку насіння від домішок, калібрування насіння на фракції та температурну обробку. Насіння калібрують по товщині на 4-5 вузьких фракцій, кожну з яких обрушують окремо. Насіння в кожній фракції має приблизно однакову вагу і тому вдається досягти більш повного руйнування його оболонки при обрушуванні фракцій роздільно. Температурна обробка полягає в короткочасному (1-5 хвилини) підсушуванні насіння перед самим процесом обрушування до набуття ним температури не вище 65-75 С та вологості 13,5 %, наступному охолодженні повітрям (1-3 хвилини) до температури 25-30 С вище 0 С. Така сушка необхідна як для зберігання насіння в елеваторі, так і для наступної переробки. Така обробка дозволяє зробити оболонку насінини більш крихкою, а ядру зберегти на необхідному рівні свої пружно-пластичні властивості. Підготовка олійного насіння до обрушування включає також операцію розділення початкової насіннєвої маси по товщині на 2-3 достатньо широкі фракції, кожну з яких обрушують окремо. Насіння в кожній фракції має приблизно однакову вагу і тому вдається досягти більш повного руйнування його оболонки при обрушуванні фракцій роздільно. Додаткову температурну обробку насіння здійснюють також перед самим процесом обрушування у вигляді короткочасного (1-5 хвилини) підсушування до набуття ним температури 65-75 С і вологості 1-3,5 % та наступного охолодження (1-3 хвилини) до температури 25-30 С вище 0 С. Така обробка дозволяє зробити оболонку насінини більш крихкою, а ядру зберегти на необхідному рівні свої пружно-пластичні властивості. Спосіб по патенту України на винахід № 27009 вибрано як найближчий аналог. В згаданому вище патенті України на винахід № 27009 описаний також спосіб обрушування олійного насіння, відповідно до якого очищену від органічних і мінеральних домішок фракцію насіннєвої маси піддають температурній обробці, після чого подають її для обрушування на насіннєрушку, а отриману рушанку розділяють на лушпиння і ядро. Температурна обробка здійснюється описаним вище способом. Аналіз технічних властивостей найближчого аналога, обумовлених його ознаками, показує, що одержання очікуваного технічного результату у вигляді повного до 95-100 % ступеня обрушування насіння (приблизно до 1 % вмісту лушпиння) обрушування насіння можливо тільки для великих фракцій (товщиною 3,6мм і більше; вагою 1000 штук від 67г і більше) при використанні наступних додаткових умов: фракціонування насіннєвої маси на вузькі фракції; обрушування отриманих фракцій окремо одна від одної; короткочасне (1-5 хвилини) підсушування до набуття насінням температури не вище 6570 С, вологості 1-3,5 % та охолодження насіння до 25-30 С. Недоліками відомого способу є те, що для фракцій насіння з товщиною насінини менше 3,6мм: неможливо отримати високу ступінь обрушування (високий коефіцієнт обрушування); неможливо отримати високий вихід цілого ядра (високий коефіцієнт збереження ядра); необхідність обов'язкового додаткового кондиціювання насіння по вологості перед обрушуванням; Відома з патенту України на винахід № 27009 установка для обрушування олійного насіння, яка містить бункер для очищеного від домішок насіння, пристрій для обрушування насіння, та 1 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пристрій для сепарації лушпиння від ядра насіння. Установка по патенту України на винахід № 27009 вибрана як найближчий аналог. У відомій установці між бункером для очищеного насіння і пристроєм для обрушування насіння встановлений кондиціонер. Таке виконання пов'язано з тим, що відповідно до відомої технології обрушування насіння перед подаванням на обрушування піддають кондиціюванню по вологості. Не зважаючи на те, що перед зберіганням насіння підсушують до набуття ним вологості 5-7 % з подальшим охолодженням до температури навколишнього середовища, перед обрушуванням його піддають кондиціюванню, і знову підсушують, в залежності від вимог до ядра, повітрям від вологості 5-7 % до 1-3,5 %, при цьому температура ядра насіння не перевищує 65-70 С і охолоджують до температури 25-30 С. Обрушування на відомій установці призводить до описаних вище недоліків. В основу винаходу поставлена задача розробки такого способу підготовки олійного насіння до обрушування та його обрушування, завдяки якому можна отримати безлушпинне ядро насіння соняшнику та іншого олійного насіння при однократному обрушуванні, рішення якої дозволяє при її використанні з одного боку досягти максимального ступеню обрушування (95 % і більше), а з іншого – отримати високий ступінь збереження цілісності ядра в процесі обрушування початкової суміші без її попереднього розділення на вузькі фракції, без обов'язкового підсушування і наступного охолодження до 25-30 С, окрім випадків, коли необхідно коригування по вологості. Поставлена задача вирішується тим, що в способі підготовки олійного насіння до обрушування, який включає очищення насіннєвої маси від органічних і мінеральних домішок та температурну обробку, відповідно до винаходу температурну обробку здійснюють шляхом заморожування насіннєвої маси до температур від 0 С до мінус 200 С. За необхідності коригування насіння по вологості, перед заморожуванням здійснюють підсушування. Таке підсушуванням в даному способі проводиться з метою зсуву максимуму ступеню обрушування в область більш високих температур заморожування у вказаному вище інтервалі. Поставлена задача вирішується також тим, що в способі обрушування олійного насіння, відповідно до якого очищену від органічних і мінеральних домішок фракцію насіннєвої маси піддають температурній обробці, що складається із підсушування (за необхідності коригування насіння по вологості) та охолодження, після чого подають її для обрушування на насіннєрушку, а отриману рушанку розділяють на лушпиння і ядро, відповідно до винаходу у процесі охолодження (перед обрушуванням) насіннєвої маси виконують шляхом заморожування до температур від 0 до мінус 200 С. Заморожену насіннєву масу подають на насіннєрушку безпосередньо після заморожування. Для обрушування вибирають насіннєву масу з товщиною насінини від 5,0 до 2,0 мм і з вологістю від 0 до 14 %. Оптимальний діапазон температур заморожування насіннєвої маси від мінус 5 до мінус 40 С. Поставлена задача вирішується також тим, що в установці для обрушування олійного насіння, яка містить бункер для очищеного від домішок насіння, пристрій для обрушування насіння, та пристрій для сепарації лушпиння від ядра насіння, відповідно до винаходу встановлено пристрій для заморожування насіння. Цей пристрій може бути встановлено перед пристроєм обрушування насіння, або безпосередньо в пристрої для обрушування. Винахід, що розробляється, характеризується такими суттєвими ознаками, які виражені визначеними поняттями, достатніми для їхньої ідентифікації, спрямовані на рішення поставленої задачі і достатні для досягнення очікуваного технічного результату в усіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони. Технічний результат винаходу полягає в тому, що обробка олійного насіння, в тому числі соняшникового насіння холодом (заморожування), безпосередньо перед самим процесом обрушування, дозволяє суттєво покращити якісний склад отриманої рушанки (підвищити вихід цілого ядра, зменшити вихід ціляку, недорушу, січки та олійного пилу), зменшити ступінь заоліювання лушпиння та, відповідно, отримати більш високі показники ефективності обрушування (ступеня обрушування, коефіцієнта обрушування, коефіцієнта збереження ядра) в порівнянні з якістю та ефективністю обрушування насіння без попереднього заморожування. Вказаний ефект може бути досягнутий для насіння наступних широких фракції від дрібних з товщиною менше 2,0 до 3,0 мм, середніх – від 3,0 до 3,6 мм та великих – більше 3,6 мм, рекомендовано від 2,0 мм до 5,0 мм, а також без фракціонування при вологості насіннєвої маси в інтервалі від 0 до 14 % масових, та відповідних обертах ротору насіннєрушки. 2 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід пояснюється кресленнями на Фігурах 1-4, на яких схематично зображені варіанти виконання запропонованої установки для обрушування олійного насіння. На фіг. 1 показано найпростіший варіант виконання установки, яка може бути встановлена там, де є надлишок рідкого азоту, наприклад неподалік від атомних електростанцій. У відповідності до фіг. 1 перший варіант установки для обрушування містить послідовно сполучені бункер 1, для очищеного від домішок олійного насіння, пристрій для заморожування насіння 2, пристрій для обрушування насіння (насіннєрушка) 3 та сепаратор 4 для розділення рушанки на ядро 5 та лушпиння 6. Підготовка олійного насіння до обрушування здійснюється однаково при роботі усіх заявлених варіантів виконання установки, і включає очищення насіннєвої маси від органічних і мінеральних домішок та температурну обробку. Температурну обробку здійснюють шляхом заморожування насіннєвої маси в пристрої 2 до температур від 0 С до мінус 200 С. за необхідності, перед заморожуванням насіннєвої маси здійснюють підсушування в пристрої 9 (Фіг. 4 і Фіг. 3), та фракціонування насіння на широкі фракції в пристрої 7 (Фіг. 2 і Фіг. 4). Після температурної обробки насіннєву масу подають для обрушування на насіннєрушку 3, а отриману рушанку розділяють в сепараторі 4 на лушпиння 6 і ядро 5. Заморожену насіннєву масу подають на насіннєрушку 3 безпосередньо після заморожування. Для цього пристрій для заморожування насіння 2 встановлюють перед пристроєм для обрушування (насіннєрушкою) 3 або безпосередньо в пристрої для обрушування 3. Зв'язок між пристроєм для заморожування 2 та пристроєм для обрушування 3 повинен бути, з однієї сторони герметичним, щоб при переході з одного пристрою в інший заморожене насіння не могло контактувати з навколишнім повітрям та при цьому не зволожувалося за рахунок його вологи. З іншої сторони, відстань між пристроями 2 та 3 повинна бути максимально короткою, щоб заморожене насіння не встигало при переході з одного пристрою в інший нагріватися, та, таким чином, обрушувалося б при температурі, досягнутій при заморожуванні. Доцільно використовувати будь-який газоподібний охолоджувач при мінусовій температурі. Можливо також при технічній можливості економічно оправдане використання температури до мінус 196 С. Це температура кипіння рідкого азоту. Відповідно до варіанта, показаного на фіг. 2, установка складається з послідовно сполучених бункера 1, для очищеного від домішок олійного насіння, калібрувальної машини 7 при необхідності розділення насіннєвої маси на дві або три широкі фракції по товщині, бункерів 8 для збирання отриманих фракцій, пристрою для заморожування насіння 2, пристрою для обрушування насіння (насіннєрушка) 3 та сепаратора 4 для розділення рушанки на ядро 5 та лушпиння 6. Для обрушування вибирають насіннєву масу з товщиною насінини від 5,0 до 2,0 мм. Фракції насіння з бункерів 8 переробляються окремо. Необхідність фракціонування насіння на калібрувальній машині 7 виникає в тих випадках, коли в результаті погодних умов вирощування соняшнику або сортових особливостей в загальній насіннєвій масі з'являється частина насіння, що істотно відрізняється по міцності основної маси, котра потребує корекції умов обрушування (зміни обертів насіннєрушки або температури заморожування). Кожна фракція заморожується і обрушується окремо. Ці операції здійснюються для кожної фракції окремо, в різний час і при різних температурах і обертах насіннєрушки. При цьому чим більше розмір насіння у фракції, тим менше ступінь заморожування і нижче оберти насіннєрушки необхідні для отримання якісного обрушування. Необхідно відмітити, що в найближчому аналогу розділення насіння на 4-5 вузьких фракцій виконують з іншою метою, а саме для забезпечення пофракційного відділення сухим способом ядра від ціляку та недорушу. На фіг. 3 представлений варіант установки, який використовують при необхідності підсушування насіння для його обрушування. Така установка містить бункер 1, для насіння, очищеного від домішок, пристрій для підсушування насіннєвої маси 9, пристрій для заморожування насіння 2, пристрій для обрушування 3 та сепаратор 4 для розділення рушанки на ядро 5 та лушпиння 6. Необхідність підсушування насіння перед їх обрушуванням в замороженому стані виникає в тому випадку, коли встановлена на установці система охолодження не дозволяє досягти температур заморожування, що забезпечують якісне обрушування при даній вологості насіння або досягнення необхідних рівнів температури заморожування економічно не вигідно. Наявність зв'язку між температурою замороженого насіння, при яких досягається їх якісне обрушування (ступінь обрушування більше 95 %) та їх вологістю дозволяє вирішити вказану проблему, так як при зменшенні вологості можна досягти якісного обрушування при меншому рівні заморожування. 3 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для обрушування, при відповідних обертах насіннєрушки, обирають насіннєву масу з вологістю від 0 до 14 %. А заморожування здійснюють в інтервалі температур від мінус 5 до мінус 40 С. Установка, представлена на фіг. 4, є найбільш універсальною за можливостями управління процесом обрушування при виборі найбільш економічного режиму. Така установка складається з бункера 1 для насіння очищеного від механічних домішок органічної та мінеральної природи, пристрою для фракціонування насіння на широкі фракції 7, бункерів 8, пристрою для підсушування фракцій насіння 9, пристрою для заморожування фракцій насіння 2, пристрою для обрушування насіння 3 та сепаратора 4 для розділення рушанки на ядро 5 та лушпиння 6. Необхідність встановлення підсушуючої та фракціонуючої машини пов'язана з розширенням можливостей управління процесом обрушування насіння при їх заморожуванні. При цьому можуть варіюватись розмір фракцій, які обрушуються окремо, та вологість кожної фракцій. Для демонстрації отриманих технічних результатів була поставлена достатня кількість експериментів по обрушуванню насіння високоолійного насіння соняшнику гібридів NK Delfi, український F1 та насіння сафлору з раніше указаними параметрами, попередньо оброблених холодом до вказаних температур. У дослідах порівняння те саме насіння обрушували при температурі плюс 20 С без попереднього охолодження. Загальні зауваження по проведенню експериментальних досліджень, особливості методик, по яких проводили заморожування та обрушування насіння, а також аналіз складу рушанки та знаходження ефективності обрушування насіння приведено нижче. У попередніх дослідах було встановлено, що природа холодильного агента, його фазовий стан (газоподібний, рідкий чи твердий), спосіб виконання теплообміну (безпосереднім змішуванням насіння з холодильним агентом або через поверхню теплообмінника), а також швидкість охолодження не мають суттєвого впливу на досягнення технічних результатів. І тому, при описуванні умов проведення дослідів про них не згадують. По цій причині терміни охолодження, заморожування, обробка холодом, використані для описування процесу дії холодильного агента на насіння по своїй суті є синонімами. У процесі охолодження насіння перед обрушуванням здійснювали контроль температури насіннєвої маси, а перенесення замороженого насіння в насіннєрушку займало дуже малий час (0,3-0,5 секунд), так як охолоджуючий пристрій знаходився практично в приймальному бункері насіннєрушки. Ця обставина дозволяє стверджувати, що під час проведення експериментів по обрушуванню температура до якої охолоджувалося насіння перед обрушуванням та температура насіння під час обрушування були практично однакові. Обрушування насіння здійснювали на діючій моделі відцентрової насіннєрушки - 2 Іхно [6] з діаметром ротора рівним 48,5 см, яка була оснащена регулятором обертів. При проведенні досліджень використовували відомі методи аналізів, викладених у [7,8,9]. Фракціонування насіння по товщині проводили шляхом просіювання його через відповідні сита з щілинними отворами. У першій серії були проведені порівняльні досліди по обрушуванню насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракції 3,2-3,4 мм по товщині з вологістю 5,1 %, перша з яких не підлягала обробці холодом (температура плюс 20 С), а інші підлягали дії холодильного агента (температури від мінус 10 до мінус 196 С). Досліди проводили при постійних обертах ротору -1 насіннєрушки, рівних 800 хв . У дослідах знаходили склад рушанки, , а на його основі обчислювали досягнуті показники ефективності обрушування. Результати першої серії дослідів представлені в таблицях 1 та 2. З таблиць 1 і 2 видно, що при постійних: швидкості обертання ротору насіннєрушки, вологості та розмірах насіння, попередньо заморожена насіннєва маса обрушується краще, чим насіння, що не підлягало заморожуванню. Показники ефективності обрушування: коефіцієнт обрушування (Ко) збільшується з 0,01 (при плюс 20 С) до 0,86 (при мінус 196 С), коефіцієнт збереження цілого ядра (Кз.я.) збільшується з 0,88 (при плюс 20 С) до 0,98 (при мінус 50 С), ступінь обрушування збільшується з 17,01 % (при плюс 20 С) до 88,00 % (при мінус 196 С). Відповідно змінюються: вихід цілого ядра збільшився з 11,26 % (при плюс 20 С) до 53,90 % (при мінус 196 С), сумарна кількість ціляку та недорушу зменшується з 82,9 % (при плюс 20 С) до 12,0 % (при мінус 196 С). При заморожуванні вихід січки зменшується з 0,52 (при плюс 20 С) до 0,19 (при мінус 20 С), а вихід олійного пилу дещо підвищується. У другій серії дослідів (див. таблиці 3 і 4) приведені результати дослідів по обрушуванню дрібної та середньої фракцій насіння гібриду NK Delfi з товщиною насінини: 2,2-2,4 мм та 3,2-3,4 мм відповідно, при вологості 5,1 % масових. Кожна із зазначених фракцій обрушувалася при -1 трьох різних швидкостях обертання ротора насіннєрушки (800, 1000 та 1200 хв ). При кожній з 4 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перерахованих вище швидкостях обертання ротору порівнювали: склади рушанки та показники ефективності обрушування попередньо замороженого (температура мінус 196 С) та насіння соняшнику, що не підлягало охолодженню (температура плюс 20 С). З таблиць 3 та 4 видно, що попередня обробка насіння заморожуванням перед -1 обрушуванням дозволяє при кількості обертів, рівних 1200 хв , досягти 100 %-го ступеня обрушування (0 % ціляку та 0 % недорушу) як дрібних, так і середніх фракцій насіння. Те саме насіння при температурі плюс 20 С обрушуються на 23,84 та 62,40 %, відповідно. Приведені дані свідчать про те, що є можливість обрушування початкової суміші насіння соняшнику без попереднього фракціонування за розмірами. У третій серії дослідів проведено співставлення складів рушанки та показників ефективності обрушування насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракції 3,2-3,4 мм попередньо заморожених до температур мінус 196 С та насіння, що не підлягало заморожуванню (температура плюс 20 С). Досліджувані зразки фракції насіння мали різну вологість (1,0 та 11,0 % масових) та підлягали обрушуванню при двох різних значеннях обертів ротора насіннєрушки (800 та 1200 -1 хв ). Результати приведені в таблицях 5 і 6. З таблиць 5 і 6 видно, що заморожування може бути використане з високою ефективністю. Обробка насіння холодом підвищує ефективність обрушування у широкому інтервалі вологості насіннєвої маси від 1,0 до 11 % та вище. Це зумовлює можливість ефективного обрушування насіння попередньо обробленого холодом без кондиціювання його по вологості. Четверта серія дослідів пов'язана з порівнянням складу рушанки та показників ефективності обрушування фракції насіння соняшнику гібриду український F1 попередньо заморожених до температур мінус 30 С та мінус 80 С, а також насіння, що не піддавалося заморожуванню (температура плюс 10 С). Досліджувані зразки насіння мали різну вологість (1,0 та 6,5 % масових) та підлягали обрушуванню при двох різних значеннях обертів ротора насіннєрушки -1 (1200 та 1600 хв ). Результати приведені в таблицях 7 і 8. З таблиць 7 і 8 видно, що попередньо заморожена насіннєва маса обрушується краще (має більш високі показники коефіцієнта обрушування, коефіцієнта збереження ядра та ступеня обрушування). П'ята серія дослідів полягала у вивченні впливу температури обрушування вихідної (не фракціонованої) суміші насіння соняшнику гібриду український F1 в температурному інтервалі, який включає верхню межу (0 С) заявленого інтервалу температури обрушування на показники ефективності обрушування і вихід олійного пилу. Насіння, взяте для дослідів, мало однакову вологість (1,5 %), а його обрушування здійснювали при постійних обертах ротору насіннєрушки -1 в 1400 хв . Отримані результати порівнювали з показниками обрушування такого ж насіння при температурі 20 °C. Результати дослідів приведені в таблиці 9. З таблиці 9 видно, що коефіцієнт обрушування і ступінь обрушування в області мінусових температур (від мінус 30 до 0 °C) коливаються на досить високому рівні (0,93-0,95 та 96,192,5 % відповідно), а при обрушуванні насіння без охолодження (при температурі 20 °C) ці показники знижуються до 0,82 і до 83,7 % відповідно. Коефіцієнт збереження цілого ядра при обрушуванні насіння в інтервалі температур від мінус 30 до мінус 5 °C зберігається на рівні 0,935-0,861, а при температурі обрушування 20 °C знижується до 0,721. І, нарешті, масова частка олійного пилу, утвореного при обрушуванні в замороженому вигляді (температура від мінус 30 до мінус 5 °C), в 4,2-2,4 разу менше, ніж без заморожування (при 20 °C). Таким чином, підвищення показників ефективності обрушування насіння сояшника, в тому числі і зниження олійного пилу, зумовлені проведенням процесу обрушування при мінусових температурах, включаючи і 0 °C. В області плюсових температур обрушування зазначені особливості процесу відсутні. Шоста серія дослідів полягала у вивченні впливу температури при обрушуванні насіння соняшнику гібриду F1 український дрібних і середніх фракцій різної вологості на ступінь -1 заоліювання лушпиння. при постійний кількості обертів ротору насіннєрушки 1400 хв і постійний ботанічній олійності лушпиння 2,124 % на абсолютно суху речовину. Результати приведені в таблиці 10. Наведені в таблиці дані по заоліюванню лушпиння складаються з двох складових: додаткового заоліювання, яке появляється в результаті переносу олії з ядрової частини на лушпиння при обрушуванні насіння і розділенні рушанки, і загального заоліювання, яке представляє суму додаткового і ботанічного заоліювання. Величини цих показників залежать від температури насіння при обрушуванні. Характер цих залежностей (з мінімумом заоліювання при температурі обрушування мінус 30 °C) аналогічний насінню як дрібної, так і середньої фракцій (2,2-2,4 і 3,2-3,4 мм по товщині, відповідно) 5 UA 114205 C2 5 10 15 20 25 Додаткове заоліювання лушпиння, яке характеризує втрату олії при обрушуванні, при зменшенні температури обрушування насіння від +10 °C до мінус 30 °C знижується для дрібної фракції насіння в 1,85 разу, а для середньої – в 2,78 разу. Таким чином, обрушування насіння в замороженому вигляді дозволяє суттєво знизити втрати олії за рахунок зменшення додаткового заоліювання лушпиння. Сьома серія дослідів полягала у вивченні впливу заморожування насіння сафлору на ступінь його обрушування при температурі мінус 196 °C у порівнянні з обрушуванням при 20 °C -1 Кількість обертів ротору насіннєрушки при цьому становила 1400 і 1700 хв . Результати приведені в таблиці 11. З таблиці 11 видно, по-перше, що насіння сафлору, як олійної культури, дуже погано обрушуються. В звичайних умовах при температурі обрушування 20 °C і обертах ротора -1 насіннєрушки 1400 і 1700 об ступінь обрушування становить 19,7 та 23,0 %, відповідно, що значно нижче ніж для насіння сояшника в тих же умовах. По-друге, обрушування цього ж насіння софора в замороженому стані (при мінус 196 °C) дозволяє підвищити ступінь їх обрушування при тих же обертах насіннєрушки в 4,2-4,0 разу. Таким чином показано, що обрушування в замороженому стані дозволяє підвищити ефективність процесу обрушування не лише сояшника, але і насіння інших олійних культур, яке має тверду оболонку, яка розколюється при ударі. Отже, використання заморожування як способу підготовки насіннєвої маси до обрушування і як способу обрушування в порівнянні з відомими промисловими методами дає можливість: отримати повну (від 95 % і більше) ступінь обрушування олійного насіння без попереднього розділення на вузькі фракції в широкому інтервалі вологості; отримати ступінь обрушування 95 % і більше навіть на самому дрібному насінні фракції 2,0 мм по товщині з масою 1000 штук від 30 г; досягти високий ступінь збереження цілісності ядра насіння соняшнику на рівні коефіцієнта зберігання цілого ядра 0,95 і більше; знизити ступінь заоліювання лушпиння. Таблиця 1 Вплив температури насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракції 3,2-3,4 мм, вологістю 5,1 % при -1 обрушуванні (n=800 хв ) на склад рушанки Компоненти рушанки Ядро Ціляк Недоруш Січка Лушпиння Олійний пил Склад рушанки, % масових, в залежності від температури насіння при обрушуванні Температура насіння при обрушуванні, °C +20 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -80 -196 11,26 16,18 20,94 41,46 37,86 43,79 46,78 53,54 53,90 73,68 61,89 52,07 20,00 23,57 17,97 16,84 9,93 10,20 9,31 14,21 17,26 18,97 20,59 17,89 12,74 6,32 1,80 0,52 0,39 0,19 0,90 1,04 2,37 3,30 5,84 9,50 4,60 6,24 7,72 16,46 15,43 16,01 16,60 20,75 22,20 0,62 1,09 1,83 2,19 1,52 1,98 3,74 3,62 2,60 Таблиця 2 Вплив температури насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракції 3,2-3,4 мм, вологістю 5,1 % при -1 обрушуванні (n=800 хв ) на показники ефективності процесу Показники ефективності обрушування 1 Ко Кз.я. Ступінь обрушування, % Значення показників ефективності обрушування від температури насіння, що потрапило на обрушування Температура насіння при обрушуванні, °C +20 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -80 -196 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,01 0,11 0,20 0,65 0,60 0,67 0,73 0,85 0,86 0,88 0,90 0,91 0,97 0,97 0,98 0,95 0,91 0,88 17,01 23,90 30,67 61,03 30 6 55,84 64,14 70,42 83,75 88,00 UA 114205 C2 Таблиця 3 Вплив температури насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракцій 2,2-2,4 мм та 3,2-3,4 мм, вологістю 5,1 % при обрушуванні на склад рушанки, отриманої при різній кількості обертів ротора насіннєрушки Компоненти рушанки 1 Ядро Ціляк Недоруш Січка Лушпиння Олійний пил Склад рушанки, % мас. при Склад рушанки, % мас. при обрушуванні насіння фракції 2,2-2,4 обрушуванні насіння фракції 3,2-3,4 мм мм -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв 800 1000 1200 800 1000 1200 Температура насіння при обрушуванні, °C +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4,26 52,70 8,79 38,00 11,02 47,00 11,26 53,90 25,33 56,30 38,98 49,80 74,00 7,30 53,52 3,10 33,17 0,00 73,68 10,20 44,05 2,10 22,10 0,00 17,68 2,40 30,37 1,50 42,99 0,00 9,31 1,80 18,08 0,00 15,50 0,00 0,39 17,20 0,72 25,70 1,83 25,50 0,52 9,50 1,16 11,60 3,22 20,80 2,52 15,50 4,57 22,90 6,62 17,30 4,60 22,20 9,59 25,20 15,26 21,90 1,15 4,90 2,03 8,80 4,37 10,20 0,62 2,60 1,28 4,90 3,79 7,70 Таблиця 4 Вплив температури насіння соняшнику гібриду NK Delfi фракцій 2,2-2,4 мм та 3,2-3,4 мм, вологістю 5,1 % при обрушуванні на ефективність обрушування при різній кількості обертів ротора насіннєрушки Показники ефективності обрушування Ко Кз.я. Ступінь обрушування, % Показники ефективності обрушування Показники ефективності обрушування насіння фракції 2,2-2,4 мм насіння фракції 3,2-3,4 мм -1 Оберти ротору насіннярушки, хв 800 1000 1200 800 1000 1200 Температура насіння при обрушуванні, °C +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 +20 -196 0,05 0,91 0,16 0,96 0,27 0,99 0,01 0,88 0,29 0,98 0,58 0,99 0,71 0,83 0,76 0,57 0,64 0,67 0,88 0,88 0,89 0,82 0,83 0,71 8,32 90,30 16,11 95,40 23,84 100,0 17,01 88,00 37,87 97,90 62,40 100,0 Таблиця 5 Вплив температури насіння соняшнику фракції 3,2-3,4 мм за різної вологості при обрушуванні на -1 склад рушанки, отриманої при обертах ротора насіннєрушки 800 та 1200 хв Склад рушанки, % масових -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв Компоненти рушанки Ядро Ціляк Недоруш Січка Лушпиння Олійний пил 800 1,0 1,0 +20 24,81 44,35 19,40 0,82 10,02 0,60 -196 57,80 6,32 7,78 6,16 21,77 0,17 1200 Вологість насіння, % масових 11,0 11,0 1,0 1,0 11,0 Температура насіння при обрушуванні, °C +20 -196 +20 -196 +20 2,22 46,09 62,89 65,27 23,18 94,27 17,67 5,65 1,35 54,13 1,73 14,32 8,79 5,33 7,75 0,00 1,84 0,66 4,51 0,94 1,20 18,30 21,10 23,18 8,36 0,58 1,78 0,91 0,37 5,64 7 11,0 -196 60,95 0,00 0,00 7,79 24,75 6,51 UA 114205 C2 Таблиця 6 Вплив температури насіння соняшнику фракції 3,2-3,4 мм за різної вологості при обрушуванні на -1 ефективність обрушування при обертах ротору насіннєрушки 800 та 1200 хв Показники ефективності обрушування +20 0,399 0,978 Показники ефективності обрушування, % -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв 800 1200 Вологість насіння, % масових 1,0 11,0 11,0 1,0 1,0 11,0 Температура насіння перед обрушуванням, °C -196 +20 -196 +20 -196 +20 0,874 0,043 0,707 0,872 0,943 0,396 0,961 0,793 0,968 0,998 0,999 0,869 -196 0,999 0,871 36,25 85,90 100,0 1,0 Ко Кз.я. Ступінь обрушування, % 4,00 68,01 85,56 93,32 38,12 11,0 Таблиця 7 Вплив температури насіння соняшнику фракції 3,2-3,4 мм за різної вологості при обрушуванні на -1 склад рушанки, отриманої при обертах ротору насіннєрушки 1200 та 1600 хв Склад рушанки, % масових -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв Компоненти рушанки Ядро ціле Ядро подр. Ціляк Недоруш Січка Лушпиння Олійний пил 1200 1600 Вологість насіння, % масових 6,5 1,0 6,5 1,0 Температура насіння при обрушуванні, °C +10 -30 -80 +10 -30 -80 +10 -30 -80 +10 -30 -80 36,479 48,896 28,543 45,443 34,405 18,425 39,977 43,213 16,422 39,224 23,482 5,596 6,561 29,047 18,320 28,469 16,078 13,529 15,658 32,436 25,866 25,660 14,029 4,995 5,716 5,634 1,776 8,432 2,026 0,727 2,068 0,592 1,301 22,381 12,804 5,301 2,323 1,429 26,456 15,661 3,971 0,220 0,526 5,772 0,967 2,332 3,790 1,750 4,949 3,663 2,397 6,044 9,287 4,060 8,553 16,955 20,372 23,268 24,532 24,970 16,431 20,084 21,858 24,584 24,418 20,612 3,954 4,439 4,336 1,997 4,003 10,517 6,377 8,530 14,982 5,315 14,620 Таблиця 8 Вплив температури насіння соняшнику фракції 3,2-3,4 мм за різної вологості при обрушуванні на -1 ефективність обрушування при обертах ротора насіннєрушки 1200 та 1600 хв Склад рушанки, % масових -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв Показники ефективності обрушування Ко Кз.я. Ступінь обрушування, % 1200 1600 Вологість насіння, % масових 6,5 1,0 6,5 1,0 Температура насіння при обрушуванні, °C +10 -30 -80 +10 -30 -80 +10 -30 -80 +10 -30 -80 0,678 0,845 0,899 0,924 0,970 0,699 0,853 0,959 0,974 0,989 0,937 0,929 0,941 0,893 0,956 0,897 0,744 0,913 0,867 0,694 0,914 0,734 63,590 82,201 88,983 92,043 96,795 65,112 82,313 95,302 97,712 98,882 92,927 8 UA 114205 C2 Таблиця 9 Вплив температури насіння соняшнику гібрида F1 український на показники ефективності -1 обрушування при вологості 1,5 % і обертів ротора насіннєрушки 1400 хв Показники ефективності обрушування Ко Кз.я. Ступінь обрушування, % Вихід пилу, % Значення показників ефективності обрушування від температури насіння, що потрапило на обрушування Температура насіння при обрушуванні, °C +20 +5 0 -5 -10 -20 -30 0,810 0,870 0,925 0,938 0,952 0,939 0,935 0,721 0,740 0,826 0,861 0,863 0,917 0,935 83,660 91,102 92,500 92,885 94,552 93,193 96,054 11,460 9,509 9,903 6,524 6,573 3,794 2,700 Таблиця 10 Вплив температури, фракційного складу і вологості насіння соняшнику гібриду F1 Український при обрушуванні на ступінь заоліювання лушпиння при постійиій кількості обертів ротора -1 насіннєрушки 1400 хв і ботанічної олійності лушпиння 2,124 % Температура насіння при обрушуванні 10 -10 -30 -50 -70 -196 Заоліювання лушпиння при різних температурах обрушування в залежності від фракційного складу і вологості Фракція 2,2-2,4 мм Фракція 3,2-3,4 мм Вологість насіння при обрушуванні, % 1,0 5,5 Додаткове Загальне Додаткове Загальне заоліювання заоліювання заоліювання заоліювання лушпиння у лушпиння у лушпиння у лушпиння у перерахунку на перерахунку на перерахунку на перерахунку на абс. суху абс. суху абс. суху абс. суху речовину, % речовину, % речовину, % речовину, % 1,9327 4,0567 3.7892 5,9132 1,7531 3,8771 2,1206 4,2446 1,0459 3,1699 1.3654 3,4894 1.6475 3,7715 2,0276 4,1516 1,9959 4,1199 2.3536 4,4776 1,6527 3,7767 2,5514 4,6754 Таблиця 11 -1 Вплив заморожування насіння сафлору при обрушуванні (n=1700 хв ) на ступінь обрушування Показники ефективності обрушування +20 Ступінь обрушування, % 5 10 19,7 Показники ефективності обрушування, % -1 Оберти ротора насіннєрушки, хв 1400 1700 Температура насіння перед обрушуванням, °C -196 +20 85,3 23,0 -196 91,2 Джерела інформації: 1. Копейковский В.М., Данильчук С.И., Гарбузова Г.И. и др. Технология производства растительных масел. – М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1982.-426с. 2. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров / Под ред. А. Г. Сергеева.: Л., 1975. – Т.1. – Книга 1.-726 с. 3. Белобородов В.В. Основные процессы производства растительных масел. – Москва: "Пищевая промышленность",-1966.-478 с. 9 UA 114205 C2 5 10 15 4. Фролов Р.Н. Совершенствование процесса обрушивания семян подсолнечника с применением при подготовке инфракрасного облучения. Диссертация … к.т.н. Краснодар, КПИ, 2002 5. Пат. 27009 Україна, мКИ А 23 L 1/46, С 11 В 1/04. Спосіб одержання ядра соняшникового насіння / М.П.Іхно (Україна). - №95114827; Заявл. 09.11.1995; Опубл.28.02.2000, Бюл. №1.-9 с. 6. Пат. 17430 Україна, МКИ В 02 В 3/00, 3/02 Насіннярушка-2 Іхно / М.П.Іхно (Україна). №95042099; Заявл. 27.04.95; Опубл. 16.10.2000, Бюл. №5-1.-14 с. 7. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой отрасли. / Под общей ред. В.П.Ржехина, А.Г. Сергеева. – Л.: ВНИИЖ, 1965, -Т.2.-418 с. 8. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности / Под общей ред. Тросько У.И., Мироновой А.Н. – Л.: ВНИИЖ, 1982. -Т.6.-420 с. 9. Лабораторный практикум по технологии производства растительных масел, В.М. Копейковский, А.К. Мосян, Л.А.Мхитарьянц, В.Е.Тарасов. – М.: ВО Агропромиздат, 1990.-192 с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 1. Спосіб обрушування соняшникового насіння, відповідно до якого очищену від органічних і мінеральних домішок масу соняшникового насіння піддають охолодженню до температур від 0 до мінус 196 °С, після чого подають її для обрушування на насіннєрушку, а отриману рушанку розділяють на лушпиння і ядро, який відрізняється тим, що охолоджену насіннєву масу подають на обрушування протягом 0,3-0,5 секунд, причому процес обрушування здійснюють при наступному співвідношенні температури, вологості та обертів барабана насіннєрушки: - температура від мінус 10 °С до мінус 80 °С, - вологість від 1 % до 11 %, -1 -1 - оберти насіннєрушки від 800 хв до 1700 хв . 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що процес обрушування здійснюють при наступному співвідношенні температури, вологості та обертів барабана насіннєрушки: - температура від мінус 10 °С до мінус 30 °С, - вологість від 1 % до 5,1 %, -1 -1 - оберти насіннєрушки від 800 хв до 1600 хв . 3. Спосіб по п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що процес обрушування здійснюють при наступному співвідношенні температури, вологості та обертів барабана насіннєрушки: - температура від мінус 15 °С до мінус 25 °С, - вологість від 1 % до 2,5 %, -1 -1 - оберти насіннєрушки від 800 хв до 1400 хв . 10 UA 114205 C2 11 UA 114205 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12