Безвідходний процес комплексної переробки рослинної сировини (варіанти)

1. Процес комплексної переробки рослинної сировини, що полягає в тому, що рослинну сировину змішують з рідиною і доводять рН суміші до 7,0-11,0, проводять відділення соку, його нагрів при рН 5-6, охолоджування і центрифугування, який відрізняється тим, що як рідину застосовують електрохімічно активований розчин (ЕХАрозчин) з рН>11 і окислювально-відновним потенціалом (ОВП) (-150)-(-700) мВ хромовмісного елемента (ХВЕ) в пропорції 1:1, проводять кавітаційну обробку суміші до повного руйнування клітин рослинної сировини і утворення емульсії, а відділення соку проводять шляхом його зціджування після відстоювання емульсії, відділенням центрифугуванням від осадової 2. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що частини і фільтрацією. емульсію змішують з ЕХА-розчином, доводять рН до 8,0-9,0 і ОВП ХМЕ (-200)-(-550) мВ для отримання білково-вітамінної кормової суміші. 3. Процес за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що ЕХА-розчин використовують і як екстрагент, і як консервант, і як біологічно активне середовище, що підвищує біологічну цінність продукту. 4. Процес за п. 1, який відрізняється тим, що осадову частину центрифугують з прискоренням до 5000 g до досягнення осадом вологості до 40 % і обробляють його мікробіологічним препаратом при обмеженому доступі повітря протягом 25-30 діб для отримання органічного добрива. 2 (19) 1 3 78475 4 змішують з рідиною і доводять рН суміші до 7,017. Процес за пп. 12, 13, який відрізняється тим, 11,0, проводять відділення соку, його нагрів при що пасту подають на гранулятор з подальшим рН 5-6, охолоджування і центрифугування, який сушінням в потоці повітря температурою 150відрізняє ться тим, що як рідину застосовують 180°С. ЕХА-розчин з рН>11 і ОВП ХВЕ (-150)-(-700) мВ в 18. Процес за пп. 12, 13, який відрізняється тим, пропорції 1:1, проводять кавітаційну обробку суміщо пасту подають на вакуумну випарну установку і ші до повного руйнування клітин рослинної сиродоводять її вологість до 8 %. вини і утворення емульсії, проводять відділення 19. Процес за пп. 17, 18, який відрізняється тим, соку шляхом його зціджування після відстоювання що отриманий продукт додають в комбікорм як емульсії, відділення центрифугуванням від осадобіологічно активну добавку. вої частини і фільтрації, доводять ЕХА-розчином 20. Процес за пп. 1, 7, 10, 11, який відрізняється його рН до 4,0-7,0, термооброблюють, відділяють тим, що сік температурою до 30°С і рН 4,0-7,0 зміфракції хлоропластних білків і змішують їх з ЕХАшують з ЕХА-розчином рН 2,0-2,5, доводять суміш розчином до отримання пасти з рН 7,0-12,0 з ОВП до рН 3,0, центрифугують і відділяють осад цитоХВЕ (-200)-(-600) мВ. плазматичних білків. 13. Процес за п. 12, який відрізняється тим, що 21. Процес за п. 20, який відрізняється тим, що фракції хлоропластних білків змішують з ЕХАотриманий центрифугуванням сік змішують з ЕХАрозчином з рН 10,0-12,0 і ОВП ХВЕ (-150)-(-850) розчином рН 7,0-12,0, доводять його рН до 5,5, мВ, витримують при кімнатній температурі протядодають ароматизатори і використовують для вигом 0,5-2,0 години і співвідношенні фракції хлороробництва шампунів. пластних білків: ЕХА-розчин - 1:1-1:3 і центрифу22. Процес за п. 20, який відрізняється тим, що гують до отримання густого осаду, який змішують з осад цитоплазматичних білків змішують з хлородобавками для отримання косметичних і парфупластною пастою з рН 7,0-12,0 з ОПВ ХВЕ (-200)-(мерних кремів. 600) мВ. 14. Процес за п. 13, який відрізняється тим, що як 23. Процес за п. 20, який відрізняється тим, що добавки використовують рослинні олії та/або вицитоплазматичний білок переробляють на харчотяжки переважно лікарських рослин в об'ємі 0,5вий. 1,0 % . 24. Процес за п. 20, який відрізняється тим, що 15. Процес за п. 14, який відрізняється тим, що осад цитоплазматичних білків для промивання використовують олії амаранту, обліпихи, зародків змішують з ЕХА-розчином рН 7,0-9,0, відділяють пшениці, гарбузового насіння. цитоплазматичний білок центрифугуванням з при16. Процес за п. 14, який відрізняється тим, що скоренням 5000 g і видаляють вологу з викорисвикористовують ви тяжки рослин, які одержують танням вакуумної випарної установки при темпешляхом екстрагування ЕХА-розчином з подальратурі 27-30°С. шим випаровуванням на вакуум-установці при температурі 25-35°С. Винахід відноситься до переробки рослинних продуктів з отриманням: кормових і харчових білків у вигляді емульсій, паст і гранул; соків і напоїв; піноутворюючого засобу і шампунів; косметичних кремів і паст і може бути використано в різних галузях народного господарства, переважно в харчовій, парфумерній, фармацевтичній промисловостях і сільському господарстві. Відомо декілька принципово відмінних способів комплексної переробки високобілкової рослинної сировини на білок і інші високоцінні продукти харчового, медичного, парфумерного і косметичного призначення. До них відносяться: - мікробіологічний - з попереднім механічним руйнуванням початкової сировини і отриманням високобілкової маси; - механічне добування соку і подальша теплова коагуляція білка або з використанням електроплазмоліза; - комбінований спосіб, коли використовують обидва попередні способи стосовно окремих частин рослинної сировини. В кожному із способів використовуються оригінальні рішення, що дозволяють підвищувати е фективність переробки сировини або якість і чистоту продукту, або забезпечувати вилучення особливо цінних компонентів для вирішення медичних і інших проблем. Відомий спосіб обробки рослинної сировини (відходи борошномельного і сільськогосподарського виробництва з широким діапазоном первинного вмісту доступних вуглеводів: пшеничні висівки, буряковий жом, подрібнені кукурудзяні качани, некондиційний льон і ін.) різними мікроорганізмами з метою отримання високобілкової біомаси [RU № 140449 С1, C12N 1/16, B01F 7/16]. Для підвищення ефективності запропонованого способу автор [Колєсов А.І.] ввів активацію сировини, що переробляється, на гідродинамічній установці. Саме це нововведення по відношенню до інших аналогічних способів переробки рослинної сировини [SU №1601115 МПК C12N1/16] дозволило добитися більш повного використовування сировини, підвищення виходу в цільовому продукті вуглеводів і сирого протеїну, що у свою чергу дозволило використовувати різну сировину з низьким початковим вмістом для отримання біомаси. Разом з вказаною перевагою цей спосіб набув істотний недолік, з огляду на те, що кавітаційний ефект може бути реалізований тільки в 5 78475 6 рідкому середовищі. Запропонована автором потенціал зеленої маси, ускладнений технологічустановка ГДУ з генератором коливань (що пороний процес переробки коричневого соку після виджує кавітаційний ефект) із співвісно розташовалучення хлоропластної фракції білка, оскільки пеним насосом, вимагає великої кількості води. Об'редбачає використовування аеробної і анаеробної єм робочого середовища по відношенню до ферментації. кількості початкової рослинної сировини, що викоДля більш повного вилучення білка із зеленої ристовується, зріс в 6 разів, що ускладнило промаси при отриманні харчового білка відомий споблему відділення білкової маси від зрослої кількосіб обробки зеленої маси перед подрібненням сті робочої суміші. двоокисом вуглецю при температурі 32-70°С і тисОписаному способу, як і мікробіологічному ку вище за критичний з введенням розчину полісаспособу в цілому, властиві велика тривалість обхариду в зелену масу безпосередньо після подріробки сировини (48 годин - тільки на культивуванбнення. (Така обробка видаляє з поверхні зеленої ня мікроорганізмів), необхідність постійного перемаси гідрофобний кутикулярний шар, перешкомішування і підтримки температури на рівні 30°С, джаючий відділенню соку і дифузії всередину кліа також складність технологічного процесу по тинної структури водних розчинів). культивуванню мікроорганізмів. При промисловоПісля подрібнення і змішування з водним розму виробництві білка вказаним способом, через чином полісахариду з концентрацією, наприклад тривалість виробничого циклу потрібні великі по10%, в масовому співвідношенні, що забезпечує тужності. Так, при годинній переробці 10 тонн повведення в зелену масу відповідної кількості полічаткової рослинної сировини одночасно у виробсахариду, наприклад 0,005%, суміш піддавали ництві буде більше 2000 тонн сировини, електроплазмолізу при щільності струму розміщених в декількох сотнях мішалках, що зна177мА/см 3 з використанням механічних коливань ходяться на різних стадіях переробки. У результаті для ущільнення оброблюваної суміші. це призводить до високої собівартості протеїну і Проникаючий в сировину водний розчин поліробить його неконкурентоспроможним по відносахариду завершував хімічну коагуляцію нехарчошенню до протеїну природного походження. Крім вої фракції хлоропластної фракції білка. Потім із того, цей спосіб не дозволяє вилучати з рослинної зеленої маси віджимали сік, що не містить хлоросировини окремі високоцінні компоненти що знапластної фракції (яка в скоагульованному вигляді ходяться в ній. залишилася в жомі). Далі передбачалося ізоелекВідомий мікробіологічний спосіб переробки тричне осадження цитоплазматичної фракції білка рослинної сировини, відповідно до якого зелену [RU №2035174 С1 A23J 1/14, 20.05.1995, Бюл. масу люцерни або інших рослин промивають пит№14]. ною проточною водою, подрібнюють, після чого Відомий спосіб простий, але має істотні недоподрібнену масу подають в прес для відділення ліки: значно втрачається хлоропластна фракція клітинного соку. Клітинний сік піддають ферментабілка з жомом, яка може бути використана тільки з ції молочнокислими бактеріями. Зброджування жомом при згодовуванні тваринам; низька продукпроводять протягом 12-48 годин до величини рН тивність через повільне руйнування гідрофобного 4,0-4,2. Коагулят, що випав в осад, відділяють від кутикулярного шару на поверхні гранул зеленої сироватки рослинного соку [RU №2136171 С1, маси. A23J 1/14, 10.09.99. Бюл. №25]. При даному споДля усунення останнього недоліку призначесобі використовується не вся рослинна маса, а ний спосіб використовування іншого реагенту у тільки сік, що різко знижує ви хід білка. З 1 тонни вигляді колоїдного розчину, що містить солі карзеленої маси вологістю 80% можна отримати 480кг бонату, гідрокарбонату або їх суміш, а як органічсоку. Втрата соку складає не менше 250кг. Перений компонент - рослинну олію з підкисленням вагою цього способу є те, що різко скорочується зеленої маси кислотою до рН не менше 7,0. [RU загальна кількість робочої суміші. Проте, йому №2035163 С1, A23J 1/14]. Вказаний спосіб присковластиві недоліки, властиві в цілому мікробіологічрює виробничий процес, збільшує ви хід цитоплазному способу. В даному випадку піддається дії матичних білків, але страждає рештою тих же немікроорганізмів хлоропластна фракція білка з наддоліків, характерних для багатьох способів, у тому звичайно цінними біологічно активними речовиначислі і для мікробіологічних - це втрата надзвими (хлорофіл, каротиноїди, ліпіди, фосфоліпіди, чайно цінних компонентів, що залишаються в хловітаміни, стероїди, токофероли і інші біологічно ропластній фракції білка. активні сполучення, вільні жирні кислоти, ненасиТакож відомий спосіб вилучення з хлоропласчені жирні кислоти і ін.), а також цитоплазматична тної фракції білка високоцінних компонентів. Хлофракція білка, які являють собою самостійну цінропластну фракцію після висушування піддають ність без використовування мікроорганізмів. екстрагуванню соняшниковою, касторовою, оливВідомий комбінований спосіб переробки росковою, або кукурудзяною олією в пропорції 1-3:1-5 линної сировини шляхом отримання хлоропластпри 45-50°С протягом однієї - двох годин з поданої фракції білка коагуляцією соку і цитоплазматильшим центрифугуванням при 2200g. При цьому чної фракції білка (харчового) з використанням виходить кормова фракція із вмістом до 33% білка мікробіологічного способу переробки соку, що заі паста для парфумерної і косметичної промислолишився, після вилучення хлоропластної фракції вості. Середній склад біологічно активних інгредіє[SU №1034224 А23К 1/00; C12N 1/22]. Відомий нтів, мг %, - каротиноїди - 25,0; хлорофіли - 200,0; спосіб хоча і дозволяє збільшити вихід високоякісфосфоліпіди - 0,15; холін - 70,0; токофероли - 7,0; них харчових білків, але містить недоліки, властиві вітамін К - 3,0; бета-ситостерин + стигмастерин раніше описаному способу: неповно використаний 20,0 [UA №36175 А, А23К 1/14, B01D 11/12, B01D 7 78475 8 11112, 16.04.2001, Бюл. №3]. - оптимізації виробничого процесу при одночаВказаний спосіб дозволяє витягнути з кормосному скороченні одиниць діючого устатк ування; вої фракції білка біологічно активні складові, що є - зниження собівартості вироблюваної продукцінними компонентами у виробництві парфумерції. ної, косметичної і іншої продукції. Його недоліком є Поставлена задача досягається виконанням - тривалість перемішування, необхідність підтримнаступних дій: ки достатньо високої температури, неповне екст1. Отриманням із зеленої рослинної маси емурагування цінних компонентів, привнесення достальсії. тньо великої кількості рослинного олії, яке не є 2. Виробництвом рідиноподібної білковообов'язковим компонентом у вже готовому продуквітамінної кормової суміші з мінусовим окислюваті. льно-відновним потенціалом (ОВП). Як найближчий аналог вибраний спосіб отри3. Виробництвом соку, очищеного від клітковимання білкової кормової добавки із зеленої маси ни і емульсійного осаду з емульсії рослинної сиро[А. с. СРСР №654149, А23К 1/14, 25.03.79, Бюл. вини. №11], який полягає в тому, що зелену масу перед 3.1 Виробництвом органічних добрив з емульпресуванням змішують з рідиною і доводять до рН сійного осаду. 7-11, нагрівання соку проводять при рН 5-6, після 4. Переробкою очищеного зеленого соку. чого сік охолоджують і центрифугують. При цьому 4.1 Отриманням пастоподібної хлоропластної одержують суспензію хлоропласт них білків, в яку фракції білка. входять, у тому числі каротиноїди, хлорофіл, ліпі5. Переробкою освітленого соку після вилуди і ін., а також залишковий сік, з якого шляхом чення хлоропластної фракції білка. підкислення або/і нагрівання виділяють центрифуРозглянемо кожну з цих дій: гуванням цитоплазматичні білки. Цей спосіб до1. Отримання із зеленої маси рослинної сирозволяє одержувати з соку, що залишився після вини емульсії. Зелена маса (наприклад, амаранту, виділення хлоропластної фракції білка, фракціолюцерни або ін. високобілкових і високоврожайних новані цитоплазматичні білки, сироп багатий вокультур) фракцією 10-15мм поступає від кормодорозчинними живильними речовинами. збирального комбайна в змішувач, куди подається До недоліків способу слід віднести використоелектрохімічний активований розчин (ЕХА - розвування алколізуючих речовин (аміак, луг, карбочин, рН більше 11 і ОВП (-150) - (-700) мВ хромвнатні з'єднання, метабісульфіт натрію, аскорбінова міщуючого елемента (ХВЕ) в пропорції 1:1 для кислота, етоксихін), додавання яких не забезпечує створення рН середовища робочої суміші 7-11 повного вилучення білків з рослинної тканини. В залежно від особливостей хімічного складу роспрес-залишку з вологістю 65-75% в перерахунку на линної сировини. ЕХА-розчин є певним способом суху речовину міститься 23% протеїну, невпізнаобробленою водою на установці, що не вимагає них ростових факторів -375мг/кг, ксантофілу кваліфікованого обслуговування, по місцю його 875мг/кг. Змішування зеленої маси перед пресубезпосереднього споживання, наприклад: установанням з водою (в пропорції 1:10) або із залишковки Всеросійського науково-дослідного Інституту вим соком після останньої операції різко збільшує Медичної те хніки МЗ РФ (ВНДІМТ) НВО «Екран». кількість робочої рідини, на нагрів якої потрібні Установка «Стел» дозволяє досягати необхідних великі енерговитрати. Зростає навантаження на параметрів робочої суміші). В таких розчинах доустаткування (випарні апарати, центрифуги) що сягаються крайні коваріантні поєднання рН і ОВП приводить до збільшення його потужності. Багато(окислювально-відновний потенціал), що надає їм стадійна переробка початкової сировини і соку не підвищену здатність до екстрагування. дозволяє досягти високого виходу білкових фракВ звичайних умовах досягти таких відхилень цій і високоцінних супутніх компонентів. Тристадійвід нуля ОВП водних середовищ за допомогою на переробка соку, що залишився після вилучення добавок різних реактивів до неактивованої води хлоропластної фракції білка, створює додаткове неможливо. За допомогою ЕХА-розчину забезпенавантаження на центрифугу. Використовування чується більш ефективне управління даними покатеплової коагуляції багатостадійними операціями зниками в біологічних середовищах. Величезною по нагріву і охолоджуванню призводить до різкого перевагою їх є те, що вони нетоксичні і усувається зростання енерговитрат. проблема забезпечення технічної безпеки, яка Задачею винаходу є створення безвідходного обов'язкова в процесах-аналогах з використанням високоефективного процесу комплексної переробкислот, лугів і інши х реактивів. Такі розчини є екоки рослинної сировини з отриманням кормових і логічно чистими препаратами. їх вартість, практихарчових білків, соків, напоїв, піноутворюючого чно, не перевищує ціну водопровідної питної води, засобу і шампунів, органічних добрив і початкової вони можуть вироблятися безпосередньо по місцю сировини для фармацевтичної, косметичної і парспоживання. фумерної промисловості шляхом: Після змішувача зелена маса прямує в безпе- оптимізації технологічного процесу отриманрервно діючу кавітаційну установку, принцип робоня кормового рослинного білка без утворення ти якої заснований на гідро ударі або в прямоточну прес-залишку; установку з послідовно розташованими на осі обе- відмови від використовування хімічних алкортання лопатями і з кроком, що поступово зменлізуючих реагентів; шується. Тут при оборотах не менше 3000 за хви- максимального вилучення супутні х високолину рослинна клітина руйнується з утворенням цінних з'єднань в зручному для застосування в емульсії (розмір частинок 5-10 мікронів). Випробународному господарстві вигляді; вання проводилися на кавітаційній установці влас 9 78475 10 ного виробництва діаметром 450мм, потужністю ність. ЕХА-розчин, що входить до складу емульсії, 15кВт і числом оборотів 3000 за хвилину. Зелена виступає як консервант і надає самостійну позитимаса амаранту після кормозбирального комбайна вну дію на організм тварин і птахів. фракцією 10-15 мм руйнувалась до стану емульсії Експериментальні дослідження показали, що на протязі 1,5-2 хвилин у власному соку амаранту. ЕХА-розчин з рН 8-9 в травному тракті птаха при В таких умовах досягається максимальне вивзаємодії з кормом підвищує його перетравлюванвільнення клітинного соку, а отже, і всіх його скланя і засвоєння, забезпечує прирости у бройлерів дових, використовування ж високих екстрагуючих більш, ніж на 8,0% при зменшенні витрати кормів здібностей ЕХА-розчину дає можливість практично на 10%. Зростає вихід тушок першої категорії на позбутися прес-залишку і отримати високобілкову 8%, знижується падіж поголів'я. Змінюється якісемульсію. На кавітаційній установці даного типу ний склад тушок: в печінці збільшується вміст вівідбувається не активація зеленої маси для податамінів А (на 20%) і В (на 9,7%) в порівнянні з конльшої її переробки мікроорганізмами, як передбатролем, в крові зростає концентрація гемоглобіну чено у винаході [RU №2140449, С1, C12N 1/16, на 9%, еритроцитів на 12%, більшою мірою засвоВ01F 7/16], а звільнення внутріклітинного соку юється азот, жири, кальцій, фосфор. Використовушляхом руйнування клітин зеленої маси. Цим привання білкової емульсії з рослинної сировини в йомом досягається також максимальне екстрагулітній період дозволяє в концентрованому вигляді вання компонентів із зруйнованої клітковини в седати тваринам і птахам необхідну кількість поживредовищі ЕХА-розчину, який має більш сильну них речовин при значному скороченні витрат на екстрагуючу власти вість по відношенню до етилонагрів, центрифугування, сушку і на інші операції, вого спирту. пов'язані з отриманням сухої концентрованої доЦей прийом дозволяє позбутися прес-залишку бавки. і отримати емульсію, що містить весь набір речо3. Виробництво соку, очищеного від клітковини вин, властивих тій або іншій рослинній масі. По і емульсійного осаду з емульсії рослинної сировивідношенню до прототипу [№654149, А23К 1/14], ни. що використовує аміак, нашатирний спирт, лугу, Для цього частину (або повністю) емульсії покарбонаты натрію або калія, в отриманій в середодають на центрифугу, що має більше 5000g. Зевищі ЕХА-розчину на кавітаційній установці емульлений сік після центрифуги пропускають через сії збільшується кількість ксантофілу, протеїну, фільтр тонкого очищення для зняття залишків кліжирів і ін. (через ліквідацію прес-залишку і більш тковини. сильний екстрагуючий ефект). Так, в прес-залишку Для зменшення навантаження на центрифугу по даному аналогу залишається в перерахунку на (зниження енерговитрат) емульсію можуть подасуху речовину (%): протеїну-23; жирів-4,0; NFEвати у відстійну ємність для отримання осаду і 375мг/кг; ксантофілу - 875мг/кг. надосадочного соку. Наявність ЕХА-розчину заВ жарку пору року при високій вхідній темпебезпечує її збереження протягом декількох годин ратурі початкової сировини через міжсорочковий при рН більше 8. В той же час ЕХА-розчин прископростір кавітаційної установки прокачується охорює формування осаду, який спрямовують в лоджувальна рідина, що попереджає передчасну центрифугу. Зелений сік (декантат) і зелений сік коагуляцію протеїнів. Цьому ж сприяє і підтримка після центрифуги об'єднують. Таким чином, енеррН робочої суміші на рівні 7,0-11,0. говитрати на центрифугування скорочуються май2. Виробництво рідиноподібної білковоже в 2 рази. Співвідношення зеленого (надосадочвітамінної кормової суміші з мінусовим ОВП. ного) соку і осаду складає 60:40%. Отриманому Для цього частину отриманої емульсії (залежзеленому соку проводять контрольну фільтрацію. но від потреб ринку) направляють в змішувач, к уди При цьому ви хід очищеного соку складає 72-78% і подають ЕХА-розчин в кількості, необхідній для 22-28% емульсійного залишку з вологістю до 40%, доведення рН емульсії до 8-9 з окислювальнозалежно від виду сировини, вегетаційної стадії, відновлювальним потенціалом (-150) - (-700) мВ, строків і часу доби збирання рослин. ХСЕ. 3.1. Виробництво органічних добрив з емульПриготована таким чином суміш, може бути сійного осаду. використана в кормоцехах тваринницьких комплеДля цього осад після центрифуги піддають поксів і птахофабрик. В ній містяться хлоропластові і дальшій переробці мікробіологічним способом: цитоплазматичні білки, всі зазначені вище біологіпротягом 15-30 діб при обмеженому доступі повітчно-активні речовини, а так само мікроелементи і ря ЕХА-розчином підвищеної іонізації або, напривітаміни. Так, наприклад, в емульсії з амаранту клад, препаратом «Байкал» в спеціальних бункесорту Багряний міститься (в перерахунку на сухі рах. Препарат розроблений по технології речовини %): клітковини-25,1; жиру-4,3; загального японського біолога Хіга Теро і отримав широке азоту-2,9; сирого протеїну-18,4; золи-18,5; БЕІзастосування у різних країнах під назвою ЕМ27,3; кальцію-1,7; фосфор у-0,4; калію-2,2; магніюпрепарат (ЕМ-технологія). 1,6. Амінокислотний склад білка (в %): лізин-7,9; 4. Переробка очищеного зеленого соку. гістидин-4,1; аргінін-5,1; аспарагінова кислота-10,7; Сік переробляють декількома способами затреонін-4,4; серін-4,3; глютамінова кислота-14,2; лежно від поставлених задач і кон'юнктури ринку. пролін-4,3; метіонін-1,8; гліцин-5,1; залін-5,8; изо4.1. Отримання пастоподібної хлоропластної лейцин-5,0; лейцин-8,8; тірозін-2,5; аланін-7,1; фефракції білка. нілаланін-5,2; триптофан-2,1. Всю масу зеленого соку піддають тепловій обВведення в раціон харчування тварин і птахів робці. Заздалегідь сік, що має рН 8-11, доводять отриманої емульсії значно підвищує їх продуктивдо рН 5-6 залежно від виду рослинної сировини 11 78475 12 (для амаранту, наприклад, до рН 5,5). Для цього - відмовитися від великої кількості рослинної використовують ЕХА-розчин з рН 2-3, який сприяє олії що використовується, як правило, в 5-ти кратприскореній коагуляції білка і утворенню агрегатиному обсязі по відношенню до кількості початкової вних частинок, оскільки має підвищені коагулюючи сировини. ЕХА-розчин застосовують в пропорції і терпкі властивості. Для кожного конкретного виду 1:1-1:3; рослинної сировини підбирають критичне рН. По- отримати більш чистий кінцевий продукт без тім сік підігрівають до 30-70°С протягом 2-7 хвипривнесення великої кількості рослинної олії, яка є лин, що дозволяє використовувати різні способи необов'язковою в кінцевому продукті. Присутність нагріву, з подальшою витримкою до охолоджуванЕХА-розчину в кінцевому продукті підвищує його ня не менше 3хв. Охолоджування проводять до біологічну цінність, оскільки сприяє загоєнню садтемператури менше 30°С. В якості охолоджувальна, захищає від сонячних опіків, виліковує екзомоної рідини використовують сік після фільтру тонкоторні процеси на шкірі; го очищення, що має температуру біля 22°С, який - отримувати продукт з підвищеною біологічпісля теплообмінника нагрівається до 30°С. Таким ною цінністю шляхом додавання в екстракт, звільчином заощаджується тепло в теплообміннику, нений від рослинної олії в об'ємі 3-20% амарантонеобхідне для нагріву соку. вої олії, олії обліпихи, олії зародків пшениці, олії Охолоджений сік, з хлоропластним білком, що гарбузового насіння, або витяжки з лікувальних випав в осад, подають на центрифугу (5000g), де трав в об'ємі 0,5-3,0%, одержуваних екстрагуванодержують пастоподібну фракцію хлоропластних ням ЕХА-розчином і випаровуванням на вакуумній білків з вологістю до 40%. Наприклад, фракція установці при 25-30°С. хлоропластних білків з амаранту містить (в пере- отримувати по місцю переробки зеленої маси рахунку на суху речовину), в %: білка - 47,2; вуглерослинної сировини високо цінний і дорогий кінцеводів - 3,08; жирів і пігментів - 8,1; крохмалю - 0,11; вий продукт парфумерного і косметичного признапектину - 8,3; жиру - 1,79; фруктози - 1,5; глюкози чення. Це підвищує економічну ефективність, до0,7; арабінози - 1,1; сахарози - 3,3; вітаміну Ε зволяє варіювати при формуванні ціни білкової 1,5мг/%; вітаміну А -1,2мг/% і вітаміну 3 - 2,8мг/%, продукції, створювати в невеликих населених пунхлорофіл, каротиноїди, ліпіди, фосфоліпіди, стероктах робочі місця і ін. їди, токофероли, вільні жирні кислоти, і ін. 4.1.2 Частину пастоподібної хлоропластної Загальна частка сухих речовин - 91,67. Росфракції білка вологістю до 40% використовують по линна маса з амаранту особливо цінна тими біолопрямому призначенню в кормоцехах тваринницьгічно активними речовинами, що містяться в ній: ких комплексів і птахофабрик. Для цього її рН досесквитерненові лактони і екдистероїди. Перші водять до значення 7-11,0 і ОВП до (-150) - (-700) використовуються як антигельмінтний, кардіологімВ ХВЕ. Термін зберігання такого продукту перечний, протималярійний, протипухлинний, протизавищує 5 діб у зв'язку з наявністю в ньому ЕХАпальний засіб. Другі використовуються як джерело розчину (до 10-15%). отримання інсектицидів гормональної дії, володі4.1.3 Частину пастоподібної хлоропластної ють анаболічною активністю і т.д. Враховуючи те, фракції білка вологістю до 40% змішують з пастощо запропонований спосіб дозволяє позбутися подібною цитоплазматичною фракцією білка, одепрес-залишку і вилучити за допомогою ЕХАржуваною на подальших стадіях переробки соку розчину практично всі цінні інгредієнти, підвищудля отримання пастоподібної білкової і біологічно ється цінність хлоропластової білкової фракції. активної добавки. При цьому, як в пункті 4.1.2 так і Так, кількість непізнаних ростових чинників досяв пункті 4.1.3 може використовуватися пастоподібгає 425мг/кг, ксантофіл-3875мг/кг і каротинуна хлоропластна фракція білка відразу після 1350мг/кг. отримання її з центрифуги, а також як відходи пісВраховуючи цю обставину, білки хлоропластля вилучення з неї різних інгредієнтів, передбаченої фракції можуть використовуватися в тваринниного в п. 4.1.1. В цьому випадку обидві фракції цтві і на птахофабриках як готова пастоподібна змішують з доведенням рН до 8-9 і ОВП до (-150) концентрована добавка. Ця ж паста є сировиною (-700) мВ ХВЕ за рахунок додавання ЕХА-розчину для вилучення з неї високоцінних інгредієнтів для (до 10-15% маси). Такий пастоподібний продукт косметичної, парфумерної, фармацевтичної протакож призначений для кормовиробництва. Викомисловості. ристовування пастоподібних білкових фракцій 4.1.1 Для вилучення цих складових передбаскорочує енерговитрати на відділення вологи і чено екстрагування. Як екстрагент використовують отримання біологічно цінної кормової добавки. ЕХА-розчин. Аналогом [UA №36175 А, А23К 1/14, Наприклад, з 1000кг зеленої маси амаранту можна B01D 11/00, B01D 11/12] передбачено як екстраотримати не менше 780кг соку або 65-70кг пасти гент рослинну олію. Для екстрагування по аналогу вологістю 60-65% із змістом білка 50-53%. передбачено з пасти одержувати сухий порошок. 4.1.4. Частина отриманої пастоподібної маси Враховуючи те, що в пасті вже міститься ЕХАможе йти на приготування сухого концентрату біорозчин, відпадає необхідність в дорогій операції по логічно активної кормової добавки. Цю пасту підвидаленню вологи. Вживання ЕХА-розчину з падають грануляції і сушці в потоці повітря при темраметрами рН - 8-14, ОВП- (-100) -(900) мВ ХВЭ пературі більш 150°С, або у вакуумній випарній дозволяє: установці при температурі 25-40°С до вмісту воло- екстрагування проводити в більш короткий ги 6-10%. час (до однієї години); Для запобігання злипання частинок в пасту в - відмовитися від підтримки температури на процесі сушки додають шрот насіння соняшнику, рівні 40-60°С, достатньо кімнатної температури; обчищеного від клітковини, або комбікорм в кіль 13 78475 14 кості до 20%. Кількість добавки розраховують зарозчину, що є консервантом і активним екстрагенлежно від вологості пасти і виду початкової ростом, з'являється можливість периферійного виролинної сировини. Наприклад, при використовуванбництва емульсії з її доставкою за десятки кіломені люцерни відпадає потреба в такій добавці, трів до місця переробки, яке може бути оскільки зкоагульований білок має велико дисперрозташоване в достатньо крупному населеному сну стр уктуру і після центрифуги з 5000g виходить пункті, забезпеченому кадрами, інженерними копаста із змістом вологи до 36%. При такій вологосмунікаціями і соціальною інфраструктурою. ті не виникає проблем з грануляцією. При переро5. Переробка освітленого соку після вилучення бці амаранту через малу дисперсність випавшого хлоропластної фракції білка. білку, понизити вологість до 36% важко, тому має Після отримання пастоподібної хлоропластної сенс введення в суміш комбікорму або соняшникофракції білка на центрифузі сік з температурою до вого шроту і ін. 30°С і рН 5-6 піддають подальшій переробці. В При виробленні преміксів для підвищення їх ньому міститься цитоплазматичний білок (30-35% біологічної цінності в суміш доцільно додатково від початкового вмісту білка в зеленому соку), а вводити мікроелементи і вітаміни. Таким чином, також непізнані ростові чинники, цукор, мінеральні залежно від цілей, кон'єктури ринку, зв'язків, що речовини, водорозчинні вітаміни і ін. Звільнений склалися, із споживачами білкової добавки, часом від хлоропластних білків сік обробляють ЕХАїї використовування даним винаходом передбачерозчином до рН 3,0. Такий технологічний прийом но виробництво декількох видів кормових добавок викликає інтенсивну коагуляцію білка з одночасі ряд побічних продуктів різного призначення. Асоним укрупненням білкових молекул, що приводить ртимент вироблюваних продуктів дозволяє вибидо інтенсивного формування осаду. Отримана рати споживачам найдешевший варіант, різко скопісля центрифугування соку пастоподібна фракція ротити енерговитрати, зменшити капітальні цитоплазматичного білка з вологістю до 40% може витрати, підвищити потужність по переробці первикористовува тися після висушування як готовий винної сировини в літній період, використовуючи сухий харчовий білок або, залежно від кон'юнктури потужності технологічної лінії на всіх подальших ринку, змішува тися з хлоропластною фракцією стадіях переробки тільки для виробництва сухого білка для отримання кормової білкової добавки (по продукту з метою використовування в зимовий п. 4.1.3). період, а також для поставки територіально відда5.1. Для отримання концентрату харчового біленим споживачам. лка пастоподібну цитоплазматичну фракцію вогкіЗалежно від первинної сировини (сільськогосстю до 40% промивають в ЕХА-розчині з рН 7,0-9,0 подарської культури, вегетаційного періоду роспри розбавленні 1:5. Потім після центрифугування лин, часу доби і ін.) загальна кількість вилучаємого отриману пасту сушать на вакуумній випарній із зеленої маси білка в сухому концентрованому установці при температурі 25-45°С. Отриманий вигляді з вологістю до 8% за запропонованою теххарчовий продукт в сухому вигляді містить більше нологією складає 2,8-3,2%. Типовий технологічний 85% білка, клітковини менше 0,15%; золи -3,8комплекс з годинною продуктивністю по зеленій 4,2%; вуглеводів - 6,5-7,6%. масі 10 тонн забезпечує отримання концентрату 5.2. Після вилучення з освітленого соку цитокормової білкової добавки в кількості 280-320кг в плазматичних білків, сік, що залишився, особливо годину. При двозмінному режимі роботи в літній при переробці амаранту, має розвинену піноутвоперіод з 15 травня по 15 жовтня сумарний об'єм рюючу власти вість. В ньому також зберігається (% виробництва складе 672-768 тонн. Для збільшення на суху речовину): азоту -25,0; золи -18,0, частина тривалості роботи комплексу доцільно вводити непізнаних ростових чинників -57,0. Сік є цінним зелений конвеєр: люцерна, свербига східна, амапочатковим компонентом для виробництва пінисрант, сильфія пронзенолистна, мальва кучерява і тих речовин в косметичній промисловості. Ціна інші культури. Це все надзвичайно високобілкові і одного літра цього компоненту, як висхідного мависоковрожайні культури, здатні дати від 3 до 12 теріалу, при виробництві шампунів коливається на тонн білка з гектара, які взаємно доповнюють один рівні 5 гривень. Враховуючи величезний об'єм заодного. Мальва кучерява не боїться заморозки і лишкового соку при потужності підприємства по зберігає в собі білок навіть при мінусових темпезеленій масі в 10т/час, - 18 тисяч тонн за сезон, ратурах. проблема використовування сировинної маси надКрім того, усуваються вегетаційні порожні зони звичайно важлива. Передбачається введення між подальшими укосами. Це дозволяє по відноароматизованих добавок в кількості 1,5-3,0% і відшенню тільки до люцерни або тільки до амаранту, новлення рН соку до його природного значення на що орієнтують аналоги, подвоїти сезон роботи. (амарант -5,5). Добавка ЕХА-розчину до залишкоВажливою перевагою відходу від пресування вого соку, що має рН 3,0, посилює біологічну цінзеленої маси і використовування кавітаційного ність отриманого препарату, оскільки ЕХА-розчин способу отримання емульсії є можливість значного з такими параметрами сприяє швидкому загоєнню нарощування потужностей комплексу. Використоран. вуючи пресування на комплексі необхідно достав5.3 Частину соку після виділення хлоропластляти десятки тисяч тонн свіжоскошеної зеленої них білків направляють на виробництво напоїв, маси і тисячі тонн прес-залишку доставляти з комоскільки містить до 30-35% цитоплазматичних (хаплексу до місця споживання. Через це комплекс рчових) білків. Сюди ж додають ЕХА-розчин з рН переробки повинен знаходитися поряд з полями і 7-11 для доведення рН соку до необхідного і ОВП ближче до тваринницьких господарств. З переховід (-150) до (-700) мВ, ХВЕ. Для поліпшення смадом на отримання емульсії в середовищі ЕХАкових якостей напоїв і їх біологічної цінності, збі 15 78475 16 льшення їх асортименту можливо створення купа6 з соком додають ЕХА-розчин з рН 2,5-3,0, довожованих продуктів з використанням фруктових, дячи рН суміші до 4,0-7,0, пропускають її через ягідних, овочевих концентратів (полуниці, малини, сушарку 7, накопичувальну ємність 8, теплообміняблук, інших ягід і фр уктів, цукрового сорго і ін.). ник 9 і подають в центрифугу 10. З теплообмінника Напої можуть бути також і газованими. Особливо 9 частину суміші повертають в ємність 6 для підіпривабливі напої на основі соку амаранту, оскільки гріву в ній суміші, що залишилася. Освітлений мають високу харчову, лікувальну цінність і можуть центрифугою 10 сік направляють в накопичувальні бути рекомендовані для дитячого харчування. Отємності Ни 14. В ємність 11 додають ЕХА- розчин з же, при малих капітальних витратах створюються рН 2,0-3,0, добиваючись рН суміші не більше 3, передумови швидкого рішення проблеми забезпеяку центрифугують з прискоренням g >5000 на чення населення високоякісними білками, вітаміцентрифузі 12, одержуючи при цьому цитоплазманами, мікроелементами. тичну фракцію білка у вигляді пасти вологістю до Вживання в рідкому виді зазначених вище по40% і очищений від білків сік з рН 5,0-6,0, який живних речовин, по відношенню до сухого конценподають в змішувач 13. Додаючи в змішувач 13 трованого вигляду, є більш зручним, економічно ЕХА-розчин з рН 7-12, доводять нею рН до 5,5, доступним варіантом. одержуючи при цьому сік, що має розвинену піноНа кресленні приведена повна структурна утворюючу властивість, який містить біологічно схема запропонованого процесу комплексної пеактивні речовини і надалі при додаванні ароматиреробки рослинної сировини, яка залежно від незаторів може бути використаний при виробництві обхідності використовування в тій або іншій галузі, шампунів. Відокремлену цитоплазматичну фракможе бути розділена на необхідні частини. цію білка через промивальну ємність 23 і центриНа схемі показані: змішувач 1, кавітаційна фугу 24 направляють у вакуумну випарну установустановка 2, відстійна ємність 3, центрифуга 4, ку 25 для отримання цитоплазматичного фільтр тонкого очищення 5, накопичувальна ємхарчового білка або в змішувач 18 для отримання ність 6, сушарка 7, накопичувальна ємність 8, теппастоподібної концентрованої добавки для відголообмінник 9, центрифуга 10, накопичувальна ємдівлі тварин. Цю добавку можна використовувати, ність 11, центрифуга 12, змішувач 13, пропускаючи через змішувач 19 і додаючи її в накопичувальна ємність 14, центрифуга 15, змішукомбікорми, жом насіння соняшнику, додаючи різні вач 16, змішувач 17, змішувачі 18, 19, гранулятор мікроелементи і вітаміни, пропускаючи суміш че20, сушарка 21, дозатор 22, промивальна ємність рез гранулятор 20, сушарку 21, дозатор 22, одер23, центрифуга 24, вакуумна випарна установка жувати суху гранульовану суміш для комбікормо25, накопичувач 26. вої промисловості. Додаючи ж в накопичувачі 26 в Процес здійснюють таким чином. емульсію, отриману на кавітаційній установці 2, Заздалегідь подрібнену зелену масу (фракції ЕХА-розчин - одержують рідиноподібну білково10-15мм після кормозбирального комбайна) подавітамінну кормову суміш з мінусовим ОВП для ють в змішувач 1, який може, наприклад мати безпосереднього споювання тваринам. Отриману конструкцію у вигляді посудини, обладнаної шнена центрифузі 10 хлоропластну фракцію білка ком, або барабана, що обертається, сюди ж подапропускають через змішувач 16 з додаванням ють ЕХА-розчин з рН > 11. Після змішування зелеЕХА-розчину з рН 10,0-12,0, далі суміш подають ну масу направляють в кавітаційну установку 2, на центрифугу 15, відділяючи екстракт біологічно принцип роботи якої заснований на гідроударі, або активних речовин і подаючи його в змішувач 17 в прямоточну установку з послідовно розташовадля змішування з оліями та/або витяжками цілюними на осі обертання лопатями і з шагом, що пощи х рослин для отримання в подальшому косместійно зменшується, де при обертах не менше тичних і парфумерних кремів. Крім того, освітле3000g/хв. відбувається руйнування рослинної кліний сік, отриманий на центрифузі 10 і що поступив тини з утворенням емульсії (розмір частинок - до в місткість 14, доводять ЕХА-розчином з рН 10-11 10 мікронів) з рН 8,0-11,0, яку подають у відстійну до рН-8,0-9,0 і ОВП ХВЕ від (-500) до (-600) і доємність 3, з якої надосадочну частину зціджують дають фруктові та/або ягідні та/або цукрові аромапісля відстоювання, одержуючи в об'ємі 60% зелетизовані сиропи для отримання напоїв. ний сік, одну частину якого через фільтр 5 тонкого Таким чином, запропонований автором процес очищення направляють в накопичувальну ємність комплексної переробки високобілкових рослинних 6, а іншу як охолоджувальну рідину - в теплообджерел, в першу чергу, люцерни, амаранту, свермінник 9. Осадову частину емульсії (порядку 40%) биги східної, сильфії пронзенолистної, мальви куподають в центрифугу 4 з прискоренням g > 5000, черявої і ін., передбачає безвідходну і екологічно на виході з якої одержують 70-80% зелений сік, чисту те хнологію переробки рослинної маси з який також пропускають через фільтр 5 в накопиотриманням кормового (хлоропластного) і харчочувальну ємність 6. Отриманий в центрифузі 4 вого (цитоплазматичного) білків, різних кормових жом направляють для переробки на добрива. При добавок, початкових компонентів для косметичної і отриманні вкавітаційній установці 2 емульсії з мапарфумерної промисловості, харчових продуктів, лим вмістом суспензії емульсію подають безпосеутилізацію відходів на добрива, багатих калієм, редньо в центрифугу 4. В накопичувальну ємність фосфором і багатьма мікроелементами. 17 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 78475 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601