CC BY
38
НЕКОНДИЦИОННЫЕ СЕМЕНА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ
А.Н. СТЕБЛИНИН, доктор военных наук И.Э. МИНЕВИЧ, старший научный сотрудник А.Л. ГРИГОРЬЕВА, старший научный сотрудник А.В. ИСАКОВА ВНИПТИМЛ
Крупные инженеры и экономисты льноводства основное внимание сегодня уделяют техническому и организационному обеспечению получения высоких урожаев соломы и длинного волокна льна-долгунца. В научных докладах на международных конференциях, проведенных в 2004-2005 гг., ученые и практики не проявляли беспокойства о повышении урожайности семян льна-долгунца и совершенствовании технологии его уборки. А ведь человечество уже начинает ощущать дефицит жидкого моторного топлива, белка и природного горючего газа. Европейские страны стремятся использовать в качестве альтернативного моторного топлива рапсовое масло. В этом случае для производства рапса необходимо выделять не меньше 10% площади пашни, чтобы на остальной ее части обеспечить выращивание других сельскохозяйственных культур с использованием продуктов его переработки. Совсем другое дело некондиционные семена льна-долгунца. Это не целевой продукт. В соответствии с технологической последовательностью получения льняного волокна необходимо очесывание стеблей от семенных коробочек, образующих ворох. В процессе его переработки которого собирается урожай льносемян в виде вторичного сырья для получения льняного масла, пищевого белка, белковонасыщенных продуктов питания и соломобелкового корма для жвачных животных. Урожайность льна-долгунца по некондиционным семенам не меньше 5 ц/га [1]. Из них можно получить 2 ц/га масла и 3 ц/га льняного жмыха. Масло из семян российского льна-долгун-ца обладает высокими реологическими свойствами и застывает при температуре ниже -20°С [3]. Из него можно сделать всепогодное моторное топливо с нижней теплотой сгорания не меньше 40 МДж/кг. Для комбинированной уборки урожая льна-долгунца в фазе ранней желтой спелости потребуется, с учетом того, что энергозатраты на переработку вороха и очистку семян составляют около 3071 МДж/га [2], не больше 77 кг такого топлива. Оставшиеся 123 кг можно израсходовать на выполнение других сельскохозяйственных работ. Таким образом, повышение урожайности семян льна-долгунца и совершенствование технологии их уборки в эпоху дефицита моторного топлива социально необходимы и экономически целесообразны.
Свежее льняное масло, при наличии в нем примесей в количестве, меньшем предельно допустимых норм — ценный продовольственный продукт, используемый в основном для приготовления холодных блюд. Из-за содержания в льняном масле более
80% ненасыщенных жирных кислот оно при нагревании пенится, быстро закипает и вспыхивает. При хранении льняное масло окисляется, приобретает неприятных вкус и переходит в разряд технических. Оно применяется при производстве растворителя масляных красок, лаков, линолеума, клеенки [3]. Краски, приготовленные на льняной олифе, быстро высыхают и образуют блестящую пленку, устойчивую к воде и органическим растворителям.
Современное энергосбережение обеспечивается утеплением (повышением теплового сопротивления) ограждающих конструкций жилых и административных зданий с использованием теплоизоляционных материалов. Наиболее эффективный из них на сегодня — «костроволоклит» (патент № 2075206 от 10.03.1997 г.), изготавливаемый из льняной костры.
Увлажнение значительно снижает теплозащитные свойства теплоизоляционных материалов. При увеличении их влажности на 1% коэффициенты теплопроводности возрастает на 5% [4]. Для повышения гидрофобное™ теплоизоляционных плит широко применяется льняное масло.
Семена льна-долгунца содержат 27% белка (лину-мина), 37% — жира, 30% — углеводов и 4% различных макро- и микроэлементов [3]. Поэтому их можно считать перспективным сырьем для решения проблемы «здорового питания» населения, повышения содержания растительных белков и жиров в его суточном рационе. Человек ежедневно должен потреблять не меньше 1 г протеина на 1 кг массы тела [5]. Усвояемость и способы использования линумина для приготовления продовольственных товаров зависят от его фракционной структуры, в которую входит 47% альбуминов, 31 — глобулинов и 13% — глютелинов [3]. Таким образом, содержание альбумина в линумине в 7 раз больше, чем в протеине сои [6]. Поэтому растворимость его в воде выше, чем у соевого белка. Кроме того, в растворе льняного белка, в отличие от соевого, будут преобладать альбумины, присущие натуральному молоку. Соевое молоко отличается специфическим запахом и вкусом, непривычным для российского населения. Такие особенности существенно снижают его потребительские свойства. Водный раствор льняного белка обладает приятным запахом и хорошим вкусом. Технология получения льняного молока с заданным количеством ингредиентов изложена в заявке на изобретение.
Необходимость удовлетворения потребностей населения в продуктах питания с повышенным содержанием белка привела к идее производства сладостей на основе карамельной массы типа козинак с наполнителем из семян льна. В ходе разработки их рецептуры было установлено, что цельные семена льна по химическому составу соизмеримы, а ядра семян льна превосходят ядра подсолнечника по всем показателям на
40% и более (см.табл.). Способ получения такого продукта защищен патентом № 2243675 от 10.01.2005 г.
Таблица. Химический состав сладостей типа козинак с использованиемвкачестенаполнигеляподсштечникаильна
Показатели химического состава Наполнители
цельные семена льна ядра семян льна ядра семян подсолнечника
белок 18,3 36,4 18,2
жир 26 51,7 39,2
углеводы 23 5,4 8,4
Намного больше, чем сладости, жители нашей страны употребляют мучные изделия. Содержание их в суточном рационе человека не меньше 0,5 кг. Исходя из того, что в состав сухого вещества зерна пшеницы в среднем входит 15% белка, 2 — жира, 80,6 — углеводов и 2,4% минеральных веществ [3], хлебобулочные изделия обеспечивают организм белком на 90%, а жиром только на 12%. Добавка к хлебу 30% по массе, гигиенически чистых семян льна может снять дефицит жира и белка.
Приоритетность технологии производства таких мучных изделий закреплена положительным решением на выдачу патента №2003123545/13 (025348) от 10.03.2005 Переработка семян льна с целью изготовления водного раствора белка (линумина) или льняного масла сопровождается образованием технологических отходов — белковой пасты и жмыха соответственно. Это ценное сырье для производства новой товарной продукции.
Белковая паста — полуфабрикат для изготовления пищевой белковой муки и кормов с повышенным содержанием протеинов. Льняной жмых — рациональный источник пищевого белкового концентрата. Способ получения альбу-минно-глобулинового белка «линумина» из жмыха семян льна защищен патентом № 2232513 от 20.07.2004 г. А целесообразность приготовления соломобелкового корма для жвачных животных, соот-
ветствующего всем зоотехническим требованиям, подтверждена положительным решением на выдачу патента № 2004121661/13(023264) от 18.08.2005г.
Таким образом, семена льна — это ценное сырье с различными технологическими свойствами, обеспечивающими возможность переработки их в широкий ассортимент товарной продукции, предназначенной, в основном, для снижения в стране дефицита белка и моторного топлива (см. рисунок). Ее рыночная цена во много раз превышает стоимость исходного сырья. Например, мировая цена соевого белка (льняной белок не производится в промышленных масштабах) на сегодня составляет 60 руб./кг и более, что в 3-4 раза выше стоимости льняных семян. А так как одновременно с получением льняного белка можно производить соломобелковый корм для жвачных животных, становится очевидной экономическая целесообразность сбора льняных семян в процессе уборки льняной соломы. В общем, можно констатиро-
вать, что появилась актуальная научная задача — разработать экологически чистую, ресурсоэнергосберегающую и эффективную технологию уборки семян льна и технические средства ее реализации. Решение этой проблемы обеспечит более полное использование солнечной энергии и даров земли в эпоху усиливающегося дефицита ископаемого топлива, минерального сырья и воды.
Пищевая промышленности
— Белковин концентрат
Обществ
Розничная торговая сеп. -------Г
Обществ
питание
Конфеты | Хлебобулочные
КОІШІЛК і ЮЛИЯ
Рисунок. Схема взаимосвязи способов переработки семян льна в товарную продукцию.
Литература
1. Проблемы повышения технологического качества льна-долгунца. Материалы Международной научно-практической конференции.-Торжок, ГНУ ВНИИЛ Россельхозакадемии, 2005,- 294с.
2. Интенсификация машинных технологий производства и переработки льнопродукции. Материалы Международной научно-практической конференции. 4.1 — Тверь, ГНУ ВНИПТИМЛ Россельхозакадемии, 2004. — 196с.
3. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. - М. : Агропромиздат, 1987. — 494с.
4. Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М., Технология производства строительных материалов. — М.: Высшая школа, 1990. - 446с.
5. Кузин А.М., Общая биохимия. - М.:Высшая школа, 1961. — 254с.
6. Голандова Р.Д., Котельников Н.Н., Стребыкина А.И., Пучкова Л.М., Павловская Н.В., Биоконверсия сои при проращивании и технологии хлебобулочных изделий с ее использованием//Хранение и переработка сельхозсырья, 2005, N9 7.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМОРАЖИВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ КАРТОФЕЛЯ
А.Ю. ПРОСЕКОВ, доктор технических наук Р.З. ГРИГОРЬЕВА, С.Ю. ЮРЬЕВА, В.А. ЖДАНОВ, кандидаты технических наук
Кемеровский технологический институт пищевой промышленност и
Картофель имеет огромное значение в питании населения. Особую ценность ему придает высокое содержание в клубнях калия, который играет значительную роль в нормализации водного обмена и работы сердца. Кроме того, за счет картофеля мы удовлетворяем почти половину суточной потребности в аскорбиновой кислоте [ 1 ].
Сегодня наблюдается расширение ассортимента продуктов питания из картофеля, увеличение выпуска полуфабрикатов и готовых изделий. Наиболее сложная проблема, с которой сталкиваются при этом переработчики — потемнение мякоти, вызванное действием фермента полифенолоксидазы [2, 3].
В результате чего могут ухудшаться органолептические и физико-химические показатели продукции. В связи с этим, разработка эффективных способов
ток из экспериментальных партий отбирали пробы для размораживания и определения активности полифенолоксидазы. Анализ результатов исследований показал, что при температуре - 12°С, она возрастает в течение всего периода хранения. Самое высокое значение зарегистрировано по истечении 25 сут. у образца, который замораживали при -24°С в условиях естественной конвекции (см. рисунок, а). Следует отметить, что активность полифенолоксидазы в этом варианте все время проведения опыта была выше, нежели в других образцах, в среднем на 4,7...19,0%. В меньшей степени от свежего картофеля по величине этого показателя отличался материал заморо-женый в условиях принудительной конвекции при -40°С.
Аналогичные закономерности установлены и в вариантах с хранением при температуре -18° и -24°С (см. рисунок, б и в).
Можно предположить, что рост активности полифенолоксидазы по мере увеличения длительности хранения связан с разрывом тканей при образовании кристаллов льда (чем сильнее происходит деструкция ткани, тем большее количество фермента вступает в реакцию с /2).
Рисунок. Изменение активности полифенолоксидазы картофеля, хранившегося при температуре а) -12°С, б) -18°С, в) -24°С: 1 — температура замораживания -40°С, скорость движения воздуха 2,5 м/с; 2 — температура замораживания -40°С, скорость движения воздуха 1,25 м/с; 3 — температура замораживания -30°С, скорость движения воздуха 2,5 м/с; 4 — температура замораживания -30°С, скорость движения воздуха 1,25 м/с; 5 — температура замораживания -24°С, скорость движения воздуха 2,5 м/с; 6 — температура замораживания -24°С, скорость движения воздуха 1,25 м/с; 7 — температура замораживания -24°С, скорость движения воздуха 0 м/с; 8 — контроль.
устранения названной проблемы крайне актуальна. Сравнительная оценка полученных результатов, Мы изучили влияние различных режимов заморозки позволяет сделать вывод о сильном влиянии на изу-
и дальнейшего хранения сырого очищенного картофеля (сорт «Невский» урожай 2004 г.) на активность фермента. Под активностью полифенолоксидазы мы понимали разницу количества 0,01 н раствора /2, пошедшего на титрование опытного и контрольного образцов [4].
Для проведения эксперимента были отобраны, однородные, неповрежденные, здоровые, чистые, сухие, без запаха, ростков, зеленых пятен клубни. Диаметр их поперечного сечения не менее 4.. .5 см, длина 8 см. Очищенный картофель, нарезали на брусочки сечением 10x10мм и замораживали при температурах -24; -30;-40°С и скорости движения воздуха 0; 1,25; 2,5 м/с. Хранили полученный материал в холодильных камерах 25 суток при -12; -18 и -24°С. В течение указанного периода каждые 5 су-
чаемый фактор температуры хранения. Так, средняя разница между активностью полифенолоксидазы образцов, замороженных при -40°С и скорости движения воздуха 2,5 м/с, которые хранились при -24°С и -12°С составляет 20%, при -24°С и -18°С — 15%. Аналогичная картина складывается и в других вариантах.
Кроме того, на активность фермента влияет температура и скорость движения вседуха при замораживании, а также продолжительность хранения полуфабриката. Установлено, что оптимальные (с точки зрения минимального увеличения активности полифенолоксидазы) для производства полуфабрикатов из картофеля условия складываются в случае заморозки при температуре -40°С, скорости движения воздуха 2,5 м/с и хранении при -24°С.
Литература
1. Березовиков П.Д. Химический состав картофеля. (Обзорная лекция для студентов НИСКТ) Новосибирск, 1967.- 19 с.
2. Метлицкий Л.В. Основы биохимии и технология хранения картофеля. — М.: Колос, 1972. - 207с.
3. Физиология картофеля/П.ИАльсмик, А.Л. Амбросов, А.С. Вечер и др.: под. Ред. Б.А. Рубина.- М.: Колос, 1979. — 272 с.
4. Полевой В.В, Максимов В.А. Методы биохимического анализа растений. - М.: Экономика, 1978. - 152 с.
