Совершенствование технологии отделения оболочки семян сои и люпина Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 631.363:633.34

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛЕНИЯ ОБОЛОЧКИ СЕМЯН СОИ И ЛЮПИНА

А.И. Купреенко, доктор технических наук, профессор О.Н. Кондрашова, аспирант Брянский государственный аграрный университет E-mail: grigorsh@mail.ru

Аннотация. Рассмотрена новая технология отделения оболочки семян сои и люпина, обеспечивающая сокращение времени отделения оболочки от ядер семян. Семена сои и люпина подвергаются отделению оболочки для устранения алкалоидов. Отделение оболочки происходит либо после замачивания семян, либо после измельчения. Предложена технология отделения оболочки семян сои и люпина с применением хлористого натрия. Это ускоряет отслоение оболочки от ядра семян. Рассматривалось влияние хлористого натрия и температуры воды при замачивании на скорость отслоения оболочки от семян. Было взято по 4 образца семян сои и люпина: семена заливались холодной водой около 15°С, холодной водой с хлористым натрием, горячей водой около 80°С, горячей водой с хлористым натрием. В емкости заливали по 200 мл воды и добавляли 7 г хлористого натрия, опыт длился 3 часа. Благоприятные условия для отделения оболочки получены при температуре воды около 80°С с хлористым натрием. Опыт можно завершить на 90-й минуте, затем никаких видимых изменений не происходило. В следующем опыте было взято по 4 образца сои и люпина, все они заливались горячей водой температурой около 80°С, но с разным содержанием хлористого натрия: 3, 5, 7, 14 и 28 г. Опыт длился 2 часа. Благоприятные условия для отделения оболочки получены с содержанием соли 7 г и 14 г. В дальнейшем ядра подвергают измельчению, поэтому семена необходимо замачивать в горячей воде с 7 г хлористого натрия на 200 мл воды. Ключевые слова: заменитель цельного молока, семена сои и люпина, отделение оболочки, хлористый натрий.

Для снижения расхода цельного молока для выпойки телят необходимо увеличивать объемы производства заменителей цельного молока (ЗЦМ). Одними из продуктов, которые входят в состав ЗЦМ, являются семена сои и люпина - высокобелковые продукты растительного происхождения [4].

При производстве ЗЦМ семена проходят следующие стадии: замачивание; дробление; диспергирование; тепловая обработка (95-97°С). В большинстве установок для приготовления ЗЦМ дробление, диспергирование и тепловая обработка исходного сырья происходят одновременно. Чтобы готовый ЗЦМ имел полезные питательные свойства, семена сои и люпина подвергаются отделению оболочки, в которой содержатся алкалоиды (ингибитор трипсина, глицин и Р-конгли-цин). Отделение оболочки происходит либо после замачивания семян, либо после их измельчения.

Существуют различные способы отделения оболочки от семян сои и люпина:

- отделение на машине для шелушения гороха, сои, люпина и фасоли ДШГ-03. Поступающие из бункера-накопителя целые семена в зазоре между дисками многократно ударяются о неровности вольфрамо-керами-ческой поверхности дисков. В процессе перемещения бобовых по поверхности дисков за счет многократных микроударов происходит отслоение оболочки и разделение семян на семядоли. Дальнейшее отделение оболочки от ядра производится на серийных пнев-моклассификаторах. Недостатки данного способа - энергоемкость и металлоемкость;

- инфракрасное облучение (семена белого люпина пищевых сортов по обычно принятой технологии очищают от примесей, подвергают воздействию инфракрасных лучей с температурой 400-500оС в течение 35-40 с). Для этого используют микронизатор, в котором семена перемещаются на сетчатом транспортере, удаленном от инфракрасных ламп на расстояние 50 см. Температура семян на выходе не превышает 150оС. Темпе-

ратурные и временные параметры обусловлены тем, что их превышение приводит к пригоранию семян, а при более низких параметрах эффект легкого снятия оболочки не достигается. В результате воздействия лучами оболочка семян лопается и затем отделяется в обычных шелушильных машинах. Замачивание семян для снятия оболочки и последующая сушка перед помолом не требуются [1]. Недостатком является трудоемкость процесса;

- тонкое измельчение (расплющивание без выдавливания масла, сушка в циркулирующем потоке сушильного агента при температуре 50-60оС до влажности 3%). Высушенные расплющенные бобы затем перемалывают в крупу, отделяя кожуру сжатым воздухом, либо соевые бобы измельчают вместе с кожурой, а затем полученный измельченный материал используют для приготовления водной суспензии, которую подвергают нагреванию, а затем охлаждают, после чего от суспензии отделяют частицы кожуры [2]. Недостатком данного способа является то, что не обеспечивается получение продукта высокого качества, поскольку с его использованием сложно получить продукт, полностью свободный от шелухи бобов. По-

лучаемый продукт обычно является скоропортящимся.

Нами предложена технология отделения оболочки семян сои и люпина на основании применения хлористого натрия в производстве ЗЦМ [3] путем внесения неорганической соли (№С1). Это ускоряет отслоение оболочки от ядра семян сои и люпина для последующей очистки.

Для установления оптимальных технологических параметров был проведен опыт на семенах сои и люпина. Рассматривалось влияние хлористого натрия и температуры воды при замачивании на скорость отслоения оболочки от семян. Было взято по 4 образца семян сои и люпина. В первом образце семена заливались холодной водой температурой около 15°С (№ 1 - х.в.), , во втором - холодной водой с добавлением хлористого натрия (№ 2 - х.в. + с), в третьем - горячей водой температурой около 80°С (№ 3 - г.в.), в четвертом - горячей водой с добавлением хлористого натрия (№ 4 - г.в. + с). В емкости на 250 мл заливали по 200 мл воды и добавляли 7 грамм хлористого натрия, опыт длился 3 часа. Наблюдения за внешним состоянием оболочек семян и замеры температуры в ходе опыта приведены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты испытаний

№ образца Время от начала опыта, мин. Т°С Наблюдения

Соя Люпин Соя Люпин Соя Люпин

№1 Начало опыта (00 минут) 15 15 -

№2 15 15 -

№3 80 80 -

№4 80 80 -

№1 15 минут 16 16 Первоначальное состояние

№2 17 16 Первоначальное состояние

№3 58 57 Начала деформироваться оболочка

№4 59 58 Начала деформироваться оболочка

№1 30 минут 21 19 То же состояние

№2 19 19 То же состояние

№3 49 49 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№4 48 50 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№1 40 минут 21 20 Начала деформироваться оболочка, твердое ядро

№2 20 20 То же состояние

№3 43 44 То же состояние

№4 44 45 То же состояние

№1 60 минут 23 22 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№2 21 21 Начала деформироваться оболочка, твердое ядро

№3 37 37 Набухание, ядро слегка размягчилось

№4 37 38 Набухание, мягкое ядро

Лоигпа! оГ УШТ^Н №4(20)-2015

81

Продолжение табл. 1

№1 90 минут 24 22 Набухание, ядро твердое, оболочка не снимается

№2 22 22 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро, оболочка не снимается

№3 31 31 Ядро набухло и размягчилось; если надрезать и надавить, оболочку трудно снять

№4 31 31 Ядро размягчилось, оболочка отслоилась; если надрезать и надавить, оболочка снимается

№1 Конец опыта (190 минут) 24 23 Ядро набухло, но твердое; если надрезать, оболочка снимается тяжело

№2 24 23 Набухание, ядро твердое; если надрезать, оболочка не снимается

№3 24 23 Если надрезать, оболочка не снимается при надавливании на семя

№4 24 24 Если надрезать, оболочка снимается при надавливании на семя

Из анализа полученных результатов можно сделать вывод, что наиболее благоприятные условия для отделения оболочки семя сои и люпина получены для образца №4, как сои, так и люпина, а именно - вода с добавлением хлористого натрия (№0 - поваренная соль) имеет температуру около 80°С. Опыт можно было завершить на 90-й минуте, так как затем никаких видимых изменений с данным образцом не происходило.

Таким образом, для ускорения отделения оболочки от ядра семени его необходимо замачивать в горячей воде с добавлением хло-

ристого натрия (поваренной соли). Далее необходимо установить, какое содержание хлористого натрия наиболее благоприятно для процесса отслаивания оболочки семян сои и люпина.

Поэтому был проведен опыт, в котором было взято по 4 образца сои и люпина, все они заливались горячей водой температурой около 80°С, но с разным содержанием хлористого натрия (поваренной соли): образец №1 - 3,5 г, образец №2 - 7 г, образец №3 -14 г и образец №4 - 28 г. Опыт длился 2 часа. Результаты опыта занесены в таблицу 2.

Таблица 2. Результаты испытаний на содержание хлористого натрия

№ образца Время от начала опыта, мин. Т°С Наблюдения

Соя Люпин Соя Люпин Соя Люпин

№1 Начало опыта (00 минут) 80 -

№2 80 -

№3 80 -

№4 80 -

№1 10 минут 70 Начала деформироваться оболочка

№2 70 Начала деформироваться оболочка

№3 69 Первоначальное состояние

№4 69 Первоначальное состояние

№1 20 минут 61 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№2 63 То же состояние

№3 64 Начала деформироваться оболочка

№4 61 То же состояние

№1 30 минут 53 То же состояние

№2 55 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№3 56 То же состояние

№4 54 Начала деформироваться оболочка, твердое ядро

№1 40 минут 48 Ядро слегка размягчилось

№2 50 Набухание, ядро слегка размягчилось

№3 51 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

№4 49 То же состояние

№1 60 минут 42 Набухание, ядро слегка размягчилось

№2 44 То же состояние

№3 42 Набухание, ядро твердое

№4 42 Оболочка полностью сжалась, твердое ядро

Продолжение табл. 2

№1 80 минут 37 Ядро набухло и слегка размягчилось, если надрезать и надавить, оболочка не снимается

№2 39 Ядро набухло и размягчилось; если надрезать, оболочка снимается

№3 36 Ядро немного размягчилось, оболочка отслоилась; если надрезать и надавить, оболочка снимается

№4 38 Не происходит набухания, ядро твердое

№1 95 минут 35 Ядро размягчилось; если надрезать, оболочка снимается тяжело

№2 37 Ядро мягкое; оболочка снимается при надавливании на семя

№3 34 Ядро твердое; оболочка снимается при надавливании на семя

№4 35 Ядро твердое; если надрезать, оболочка не снимается

№1 105 минут 33 То же состояние

№2 35 То же состояние

№3 31 То же состояние

№4 34 То же состояние

№1 Конец опыта (120 минут) 31 Ядро набухло, размягчилось; если надрезать, оболочку снять тяжело

№2 34 Ядро набухло, мягкое; если надрезать, оболочка снимается

№3 30 Ядро набухло, твердое; если надрезать, оболочка снимается

№4 32 Ядро не набухшее, твердое; если надрезать, оболочка не снимается

Анализируя полученные данные, приходим к выводу, что наиболее благоприятные условия для отделения оболочки семени сои и люпина получены для образцов №2 (ядро мягкое; если надрезать, оболочка снимается при надавливании на семя) и №3 (ядро твердое; если надрезать, оболочка снимается при надавливании на семя) с содержанием хлористого натрия соответственно 7 и 14 г.

В связи с тем, что в дальнейшем ядра семян подвергают измельчению для ускорения отделения оболочки от ядра семени сои и люпина, семена необходимо замачивать в горячей воде с добавлением 7 г хлористого натрия (поваренной соли) на 200 мл воды.

Литература:

1. Пат. 2059388 РФ. Способ получения полуфабриката из люпина для продуктов питания. Опубл. 10.05.96

2. Пат. 2101979 РФ. Способ получения соевого молока и тонкоизмельченных соевых бобов. Опубл. 20.01.98

3. Пат. 2264718 РФ. Способ приготовления жидкого ЗЦМ / Горлов И.Ф. и др. Опубл. 11.05.04

4. Купреенко А.И., Кондрашова О.Н. Перспективные технологии производства заменителя цельного молока // Вестник Брянской ГСХА. 2014. №3. С. 20.

Literatura:

1. Pat. 2059388 RF. Sposob polucheniya polufabrikata iz lyupina dlya produktov pitaniya. Opubl. 10.05.96

2. Pat. 2101979 RF. Sposob polucheniya soevogo moloka i tonkoizmel'chennyh soevyh bobov. Opubl. 20.01.98

3. Pat. 2264718 RF. Sposob prigotovleniya zhidkogo ZCM / Gorlov I.F. i dr. Opubl. 11.05.04

4. Kupreenko A.I., Kondrashova O.N. Perspektivnye tekh-nologii proizvodstva zamenitelya cel'nogo moloka // Ves-tnik Bryanskoj GSKHA. 2014. №3. S. 20.

THE SOY AND LUPINE SEEDS' HUSK SEPARATION TECHNOLOGY'S IMPROVEMENT A.I. Kupreenko, doctor of technical sciences, professor O.N. Kondrashova, post graduate student Bryansk state agrarian university

Abstract. The soy and lupine seeds' husk from kernels separating new technology providing the time of separation reducing is observed. The soy and lupine seeds are exposed the husk separation to eliminate the alkaloids. The husk separation takes place either after seeds soaking, or grinding. The technology of the soy and lupine husk seed separating with the sodium chloride use. This accelerates the seeds husk from the kernel division. The sodium chloride and water temperature's impact when soaking on the rate of husk from seeds division's speed was observed. It 4 samples of soy and lupine seeds was taken: the seeds of was poured with cold water of about 15°C, cold water with sodium chloride, hot water about 80°C, hot water with sodium chloride. The container was filled with 200 ml of water and 7 g of sodium chloride was added, the experience lasted 3 hours. The husk separation favorable conditions were obtained at a water temperature of about 80°C with sodium chloride. The experience can be completed in 90 minutes, then none of visible changes was occurred. For the next experience it was taken soy and lupine in 4 samples, all of them were poured with hot water by temperature of about 80°C, but with different of sodium chloride's content: 3, 5, 7, 14 and 28 g. The experience lasted 2 hours. Favorable conditions for the husk separation were obtained with 7 g and 14 g of salt's content. In the future, the kernel put to grind, because the seeds must be soaked in hot water with 7 g of sodium chloride in 200 ml of water. Keywords: whole milk's substitute, the soy and lupine seeds, husk separation, sodium chloride.

Journal of VNIIMZH №4(20)-2015

83