CC BY
33
УДК 664.6/.7 DOI: 10.24411/0235-2486-2019-10121
совершенствование технологии переработки мелкосеменного масличного сырья
С.В. Егорова*, канд. техн. наук; В.Г. Кулаков; М.М. Козлетинова; А.Д. Самсонова
московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. разумовского (ПКУ)
Дата поступления в редакцию 25.02.2019 * zernovayar@mail.ru
Дата принятия в печать 26.08.2019 © Егорова С.В., Кулаков В.Г., Козлетинова М.М., Самсонова А.Д., 2019
Реферат
В пищевой промышленности все большее внимание уделяется рациональной переработке нетрадиционных зерновых культур. Разработка новой технологии позволяет сохранить полезные свойства сырья и получить усовершенствованный продукт переработки для пищевой, комбикормовой промышленности и косметологии. Особенностью семян пищевой конопли и чиа является содержание в них незаменимых полиненасыщенных жирных кислот Омега-3 и Омега-6 в оптимальном количестве. фосфор и цинк благотворно влияют на костную ткань, работу мышечной и эндокринной систем. Отсутствие в химическом составе семян глютена позволяет включить их в рацион больных целиакией. Семена рассматриваемых культур образуют слизи - полисахариды, которые образуются в их неповрежденных оболочках при перерождении клеточных стенок. Метод выделения слизи применяется для мелкосеменных масличных культур: чиа и пищевой конопли. Для данного метода внедряется новая технология с использованием вибрационного экстрактора, достоинствами которого является простота конструкции, малая металлоемкость, низкая энергоемкость, большая производительность. Вибрационный экстрактор включает в себя цилиндрический корпус с плоским дном. В корпусе размещен шток с горизонтальной перфорированной тарелкой с юбкой. Возвратно-поступательные движения штока сообщаются при помощи кривошипно-шатунного механизма от электродвигателя постоянного тока. Вибрационные колебания создаются тарелками, расположенными в аппарате. В результате такого воздействия снизу и сверху тарелок возникает слой, который обеспечивает разрушение соединений твердой фазы до начальных размеров частиц и их последующее измельчение, участие в контакте с жидкой фазой всей поверхности твердой фазы, интенсивное омывание и проникновение жидкой фазы в твердую. Вибрационное воздействие на обрабатываемые среды легко поддается регулированию путем изменения амплитуды и частоты вибрации, что позволяет оптимизировать работу вибрационного экстрактора для большинства продуктов. Новая технология переработки семян позволит получить сырье для производства различных изделий в том числе и хлебопекарной промышленности улучшенного качества.
Ключевые слова
вибрационный экстрактор, переработка, пищевая конопля, семена чиа, слизи Для цитирование
Егорова С.В., Кулаков В.Г., Козлетинова М.М., Самсонова А.Д. (2019) Совершенствование технологии переработки мелкосеменного масличного сырья // Пищевая промышленность. 2019. № 8. С. 77-79.
Improving the processing technology of small seed oilseeds
S.V. Egorova*, Candidate of Technical Sciences; V.G. Kulakov; M.M. Kozletinova; A.D. Samsonova
Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy
Received: February 25, 2019 * zernovayar@mail.ru
Accepted: August 26, 2019 © Egorova S.V., Kulakov V.G., Kozletinova M.M., Samsonova A.D., 2019
Abstract
In the food industry, more and more attention is paid to the rational processing of non-traditional cereal crops. The development of new technology makes it possible to preserve the useful properties of raw materials and to obtain an improved product of processing for the food, feed mill and cosmetology industries. A feature of food hemp and chia seeds is the content of essential polyunsaturated fatty acids Omega-3 and Omega-6 in the optimal amount. Phosphorus and zinc have a beneficial effect on bone tissue, the work of the muscular and endocrine systems. The absence of gluten in the chemical composition of seeds allows them to be included in the diet of patients with celiac disease. The seeds of the cultures under consideration form mucus - polysaccharides, which are formed in their intact membranes during the degeneration of cell walls. The method of mucus extraction is applied to small-seeded oilseeds: chia and food hemp. For this method, a new technology is being introduced using a vibratory extractor, the advantages of which are simplicity of design, low metal consumption, low power consumption, high productivity. The vibration extractor includes a flat bottom cylindrical body. The body contains a rod with a horizontal perforated plate with a skirt. The reciprocating movements of the rod are communicated by means of a crank mechanism from a DC motor. Vibration vibrations are created by the plates located in the apparatus. As a result of this effect, a layer appears at the bottom and top of the plates, which ensures the destruction of the solid phase compounds to the initial particle size and their subsequent grinding, participation in contact with the liquid phase of the entire surface of the solid phase, intensive washing and penetration of the liquid phase into the solid. The vibration effect on the processed media is easily controlled by changing the amplitude and frequency of vibration, which allows you to optimize the operation of the vibration extractor for most products. The new seed processing technology will provide raw materials for the production of various products, including the baking industry of improved quality.
Key words
chia seeds, food cannabis, vibratory extractor, mucus, processing For citation
Egorova S.V., Kulakov V.G., Kozletinova M.M., Samsonova A.D. (2019) Improving the processing technology of small seed oilseeds // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost. 2019. № 8. P. 77-79.
техника и технология
Введение. Актуальной задачей отрасли хлебопродуктов является не только выращивание и сбор различных зерновых культур, но и их рациональная переработка. В настоящее время особое внимание уделяется мелкосеменным масличным культурам, которые имеют широкое применение в пищевой, комбикормовой промышленности и в косметологии [1].
Цель. Совершенствование технологии глубокой переработки мелкосеменных масличных культур, таких как чиа и пищевой конопли (разрешенной к выращиванию в РФ в 2011 г., с низким содержанием тетрагидроканнабинола), особенно важно для персонализированного питания
[5, 6].
Обсуждение. Растение чиа, или шалфей испанский (Salvia hispanica), - однолетнее травянистое растение высотой до 1 м. семена чиа маленькие овальные, диаметром обычно около 1 мм. Они серого, коричневого, черного или белого цвета, испещренные на поверхности рельефным рисунком. выращиваются в районах Мексики, Австралии, Индии, Гватемалы и Южной Европы и поступают в РФ по импорту в виде семян и муки [2].
Конопля посевная (Cannabis sativa L.) -двудомное однолетнее растение, достигающее 4 м в высоту. Семена посевной конопли имеют овальную приплюснутую с боков форму, с диаметром 4-5 мм серого или коричневого цвета. В течение долгого времени была одной из ведущих культур СССР и составляла 80% мирового выращивания конопли технической.
Таблица 1 Минеральный состав семян чиа и пищевой конопли
Показатель Семена пищевой конопли, в мг Семена чиа, в мг
Марганец 7,6 2,7
Медь 1,6 0,9
Цинк 9,9 4,6
Натрий 5 16
Калий 1200 407
Фосфор 1650 860
Магний 700 335
Железо 8 7,7
Кальций 70 631
Таблица 2 Пищевая ценность семян чиа и пищевой конопли
Показатель Семена конопли пищевой, г (на 100 г) Семена чиа, г (на 100 г)
Белки 48,75 16,54
Жиры 31,56 30,74
Углеводы 8,67 42,12
Вода 4,96 5,8
Зола 6,06 4,8
Выращивается в районах Китая, Нидерландов, Франции и России. Минеральный состав и пищевая ценность представлены в табл. 1, 2.
Эти семена обладают различными минеральным и химическим составами, но оказывают одинаково полезное действие на организм человека. Они содержат ценные масла, которые богаты незаменимыми полиненасыщенными жирными кислотами Омега-3 и Омега-6, находящимися в оптимальном количестве, создавая идеальный баланс в человеческом организме (в семенах конопли содержится 49% масла, а в семенах чиа 40%). Также сходством является отсутствие в составе глютена, что позволяет включить их в рацион больных целиакией. Известно, что употребление семян в пищу благотворно влияет на костную ткань благодаря содержанию в них фосфора. Они также содержат большое количество цинка, что благотворно влияет на работу мышечной и эндокринной систем. Семена обладают большим содержанием белка (пищевая конопля) и углеводов (чиа), которые широко применяются в питании спортсменов [3, 4].
Несмотря на отличия, семена этих культур обладают одинаковым свойством -образованием слизей. Слизи - это полисахариды, которые образуются в неповрежденных оболочках семян при перерождении клеточных стенок.
Чтобы получить из семян слизь, после приемки и очистки сырья необходимо включить в технологию переработки специальное оборудование - вибрационный экстрактор.
Метод выделения слизей представляет собой вибрационные колебания, создающиеся тарелками, расположенными в аппарате. В результате такого воздействия снизу и сверху тарелок создается слой, который обеспечивает разрушение соединений твердой фазы до начальных размеров частиц и их последующее измельчение, участие в контакте с жидкой фазой всей поверхности твердой фазы, интенсивное омывание и проникновение жидкой фазы в твердую. Существенными достоинствами таких вибрационных экстракторов являются простота конструкции, малая металлоемкость, низкие затраты электроэнергии, высокая производительность, а также вибрационное воздействие на обрабатываемые среды легко поддается регулированию путем изменения амплитуды и частоты вибрации, что позволяет оптимизировать работу вибрационного экстрактора для большинства продуктов.
Вибрационный экстрактор включает в себя цилиндрический корпус, выполненный из кварцевого стекла с внутренним диаметром 140 мм, высотой 260 мм, и плоского дна, выполненного из прозрачного оргстекла. В корпусе установлен шток с возможностью возвратно-
поступательного движения в вертикальной плоскости, на котором закреплена горизонтальная перфорированная тарелка, снабженная по периферии «юбкой». Возвратно-поступательные движения штока сообщаются при помощи кривошипно-шатунного механизма от электродвигателя постоянного тока.
Описанный метод будет применяться для мелкосеменных масличных культур, таких как чиа и пищевая конопля, для получения полезной слизи, которая может выступать в качестве природного загустителя.
Слизь семян чиа и пищевой конопли полезна своими обволакивающими свойствами для пищеварительной системы. Она покрывает стенки желудка, предупреждает появление гастрита и язвы желудка, а также является отличным водоудержи-вающим агентом: ее можно широко применять в производстве хлебобулочных изделий.
Заключение. Для возможности расширения продуктов питания из нетрадиционных зерновых культур создаются новые технологии по переработке сырья с улучшением их качества. Внедрение вибрационного экстрактора в технологическую схему переработки мелкосеменного масличного сырья позволяет без особых затрат ресурсов получать усовершенствованный продукт - слизи из семян чиа и пищевой конопли - для дальнейшего использования в пищевой промышленности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Егорова, С.В. Актуальные задачи комплексной переработки / С.В. Егорова, В.Т. Линниченко, Е.К. Журина // Хлебопродукты. -2018. - № 5. - С. 51-53.
2. Егорова, С.В. Семена чиа - инновационный продукт в функциональном и специализированном питании / С.В. Егорова [и др.] // Церевитиновские чтения. Материалы IV конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (РЭУ им. Г.В. Плеханова). - 2017. -С. 118-120.
3. Егорова, С.В. Функциональное питание на рынке безглютеновой продукции / С.В. Егорова, Е.И. Сердюкова, А.С. Карпов // Наука и образование: инновации, интеграция и развитие. Материалы IV Международной научно-практической конференции (ответственный редактор О.Б. Нигматуллин). -2017. - С. 95-97.
4. Егорова, С.В. Развитие концепции быстрого здорового питания на российском рынке / С.В. Егорова, Г.Е. Якшин, Е.Н. Мор-гачев // Наука и общество в современных условиях. - 2016. - № 1 (4). - С. 88-89.
5. Егорова, С.В. Организация работы комбината питания при доме правительства Российской Федерации / С.В. Егорова, Д.С. Стёпин // Инновационные технологии в промышленности - основа повышения качества, конкурентоспособности и безопасности по-
78 8/2019 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN 0235-2486
требительских товаров. Материалы II Международной (заочной) научно-практической конференции. - 2014. - С. 133-137.
6. Линниченко, В.Т. Совершенствование технологии переработки зерна полбы / В.Т. Линниченко, С.В. Егорова, А.Ю. Дроздова // Хлебопродукты. - 2015. - № 7. - С. 62-65.
REFERENCES
1. Egorova SV, Linnichenko VT, Zhurina EK. Actual tasks of complex processing [Bakery products]. 2018. No. 5. P. 51-53.
2. Egorova SV [et al.] Chia Seeds - an innovative product in functional and special-
ized nutrition [Cerevitinovskie readings]. Materials of the IV conference of young scientists, graduate students and students. Moscow: Publ. REU them. G.V. Plekhanov. 2017. P. 118-120.
3. Egorova SV, Serdyukova EI, Karpov AS. Functional food in the market of gluten-free products [Science and Education: Innovation, Integration and Development]. Materials of the IV International Scientific and Practical Conference. In Nigmatullin OB. (ed.). 2017. P. 95-97.
4. Egorova SV, Yakshin GE, Morgachev EN. Science and society in modern conditions. [The development of the concept of fast
healthy food in the Russian market]. 2016. No. 1. V. 4. P. 88-89.
5. Egorova SV, Stepin DS. Organization of the work of the power plant at the house of the Government of the Russian Federation [Innovative technologies in industry - the basis for improving the quality, competitiveness and safety of consumer goods]. Materials of the Il-nd International (correspondence) scientific-practical conference. 2014. P. 133-137.
6. Linnichenko VT, Egorova SV, Drozdova AYu. Improving the processing technology of spelled grain [Bakery products]. 2015. No. 7. P. 62-65.
Авторы
Егорова Светлана Владимировна, канд. техн. наук, Козлетинова Маргарита Михайловна, Кулаков Владимир Геннадьевич, Самсонова Агния Дмитриевна
Московский государственный университет технологии и управления им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 109004, Россия, Москва, ул. Земляной Вал, д. 73, zernovayar@mai1.ru, rityska97@ramb1er.ru, v1adim-ku1ak@yandex.ru, agnes132@mai1.ru
Authors
Svetlana V. Egorova, Candidate of Technical Sciences, Margarita M. Kozletinova, Vladimir G. Kulakov, Agniya D. Samsonova
Moscow State University of Techno1ogies and Management named after K.G. Razumovskiy, 73, Zem1yanoi Va1 str., Moscow, Russia, 109004 zernovayar@mai1.ru, rityska97@ramb1er.ru, v1adim-ku1ak@yandex.ru, agnes132@mai1.ru
ЭКО * 11-я международная выаа ГО РОД органической, натуральной ЭКСПО и экологичной продукции
* Органические продукты
• Натуральная косметика
• Экологичный дом
* Экопродукция для детей
22-23 ноября 2019
Москва I Event Hall Даниловский www.ecogorod-expo.ru
й*п#ртди49нт
прчюаотфннфычян m
ОЯРЙНЫ вцрумимий (Р*ДЫ
гпродоМкнам
Щт. сек»
TCW: □erAWHNÉCHOi'û Ш ЗГМПЕДЕЛИЯ
Официальная поддержка;
