Разработка комплексной технологии получения растительного масла и белково-липидного концентрата из вторичного сырья переработки зерна риса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Разработка комплексной технологии получения растительного масла и белково-липидного концентрата из вторичного сырья переработки зерна риса

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Современные тенденции формирования состава пищевых продуктов направлены на восполнение дефицита основных жизненно необходимых нутриентов: витаминов и провитаминов, минеральных элементов и биологически активных ингредиентов, поскольку недостаток незаменимых биологически активных веществ в продуктах питания оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Известно, что обеспеченность незаменимыми нутриентами может эффективно достигаться за счет дополнительного обогащения ими пищевых продуктов, а также использования биологически активных добавок к пище (БАД).

Состав и свойства биологически активных веществ определяют потребительские свойства БАД и зависят от используемых сырьевых источников, из которых приоритетом пользуется растительное сырье.

Учитывая значительные объемы производства и переработки риса на Кубани, особый интерес представляет вторичное сырье переработки зерна риса - рисовая мучка, которая может быть источником ряда физиологически и биологически функциональных компонентов, в том числе ценных растительного масла и белка.

В связи с этим, актуальна разработка комплексной технологии получения растительного масла и белково-липидного концентрата (БЛК) из вторичного сырья переработки зерна риса.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» по теме «Разработка комплексных экологически безопасных ресурсосберегающих технологий переработки растительного сырья с применением физико-химических и биохимических методов» №Госрегистрации 01200956355.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка комплексной технологии получения растительного масла и белково-липидного концентрата из вторичного сырья переработки зерна риса - рисовой мучки.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- анализ литературных источников и патентной информации с целью обоснования актуальности темы исследования;

- обоснование выбора и характеристика объекта исследования;

- исследование влияния механохимической обработки на активность ферментной системы и технологические свойства рисовой мучки;

- разработка технологических режимов подготовки рисовой мучки к переработке;

- исследование влияния ультразвуковой обработки на эффективность экстракции водой компонентов рисовой мучки;

- разработка технологических режимов ультразвуковой обработки суспензии рисовой мучки в воде с последующим выделением трех фаз: белково-липидного комплекса, крахмалистой фазы и липидно-целлюлозного комплекса;

- изучение состава белково-липидного и липидно-целлюлозного комплексов;

- исследование влияния ИК-обработки липидно-целлюлозного комплекса на эффективность его подготовки к извлечению масла;

- разработка технологии и технологической схемы получения рисового масла и белково-липидного концентрата;

- изучение показателей качества и безопасности рисового масла и белково-липидного концентрата, полученных из рисовой мучки;

- разработка комплекта технической документации на производство рисового масла и белково-липидного концентрата из рисовой мучки;

- оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических и технических решений.

Научная новизна. Обоснована целесообразность и эффективность использования вторичного сырья переработки зерна риса - рисовой мучки в качестве комплексного источника ценного рисового масла и белково-липидного концентрата, обладающих высокой пищевой ценностью.

Впервые выявлено положительное влияние механохимической обработки рисовой мучки на инактивацию ферментов липазы и липоксигеназы, а также на снижение степени насыщенности ее воздухом, что позволяет снизить интенсивность протекания нежелательных гидролитических и окислительных процессов липидов.

Впервые установлено положительное влияние ультразвуковой обработки суспензии рисовой мучки в воде на эффективность извлечения рисового масла и белково-липидного концентрата.

Новизна работы подтверждена 1 патентом РФ на изобретение и 1 решением о выдаче патента РФ на изобретение.

Практическая значимость. Разработаны комплексная инновационная технология и технологическая схема получения масла и белково-липидного концентрата из вторичного сырья переработки зерна риса - рисовой мучки.

Разработаны технологические режимы подготовки вторичного сырья - рисовой мучки к переработке с применением механохимической обработки и ультразвуковой обработки суспензии рисовой мучки в воде.

Разработан комплект технической документации на производство рисового масла и белково-липидного концентрата из рисовой мучки, включающий технологическую инструкцию и технические условия.

Реализация результатов исследования. Разработанная технология и технологическая схема рекомендованы к внедрению на ООО Агрообъединения «Нива» Красноармейского района в IV квартале 2012 года.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений составит более 6044,0 тыс. руб. в год при переработке 1000 т рисовой мучки.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: научно-методических семинарах кафедры технологии жиров, косметики и экспертизы товаров КубГТУ, г. Краснодар, 2009-2011 гг.; Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» КГТУ, г. Казань, 9-10 апреля 2007 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 1 материал конференции, получен 1 патент РФ на изобретение и 1 решение о выдаче патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературных источников и приложений.

Работа изложена на 102 страницах, содержит 14 таблиц и 12 рисунков. Список литературных источников включает 167 наименований.

Содержание работы

рисовый мучка целлюлозный масло

Методы исследования. При проведении исследований показатели качества сырья и получаемых продуктов определяли по общепринятым стандартным методикам, а также с применением современных физико-химических методов анализа, в том числе хроматографических и спектральных.

Определение массовой доли липидов и их показателей качества осуществляли по общепринятым методикам. Содержание массовой доли азота определяли по методике Кьельдаля, аминокислотный состав белков устанавливали хроматографическим методом на автоматическом анализаторе, жирнокислотный состав липидов рисовой мучки и выделяемых из нее фракций липидно-белкового комплекса определяли методом газожидкостной хроматографии.

Для определения массовой доли углеводов использовали жидкостный хроматограф высокого давления в смеси ацитонитрил - вода.

Содержание макро- и микроэлементов определяли методом атомно-адсорбционной спектроскопии на анализаторе ААS - 1 фирмы Цейс (Германия), а также флуориметрическим и молибдено-ванадиевым методами.

Массовую долю витаминов устанавливали колориметрическими и титрометрическими методами.

Безопасность рисового масла и белково-липидного концентрата, получаемых из рисовой мучки, оценивали по содержанию токсичных элементов, микробиологическим и радиологическим показателям.

Для установления оптимального соотношения рисовая мучка - вода использовали коэффициент поглощения ультразвука, определение которого основа на оценке взаимодействия ультразвуковых волн в исследуемом объекте на различных расстояниях от источниках мощностью 30 Вт и частотой ультразвуковых волн 1,0 МГц.

Для разработки основных технологических режимов и параметров комплексной технологии извлечения белково-липидного комплекса и липидов из рисовой мучки использовали разработанную нами лабораторную установку для обработки ультразвуком с частотой ультразвуковых волн 21,3 кГц и механохимический активатор, состоящий из 2-х конических шестерен, одна из которых установлена в статоре, а другая - в роторе, позволяющая изменять скорость обработки рисовой мучки в широком диапазоне частот от 1,0 до 2,2 кГц.

Характеристика объекта исследования. В качестве объекта исследования использовали рисовую мучку, образующуюся в качестве вторичного сырья при шлифовании зерна риса на рисоперерабатывающих предприятиях Краснодарского края. Целесообразность выбора рисовой мучки объясняется, во-первых, большим объемом переработки зерна риса на Кубани, а, во-вторых, особенностями ее химического состава.

Химический состав рисовой мучки приведен в таблице 1.

Таблица 1. Усредненный химический состав рисовой мучки

Наименование показателя	Значение показателя
Массовая доля, %:
влаги	11,3
липидов	16,7
белков	17,2
углеводов, в том числе:	46,3
моно- и дисахаридов	7,9
крахмала	30,8
целлюлозы	7,6
золы	8,5

Из приведенных данных видно, что химический состав рисовой мучки представлен в основном липидами, белковыми и безазотисто-экстрактивными веществами, причем липиды и белковые вещества присутствуют в достаточном количестве - 16,7 и 17,2%, соответственно.

Показатели качества рисового масла, извлеченного из исходной рисовой мучки, приведены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели качества рисового масла из рисовой мучки

Наименование показателя	Характеристика и значение показателя
Цвет	Коричнево-зеленый
Кислотное число, мгКОН/г	8,7
Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг	2,3
Анизидиновое число	3,0
Число омыления, мг КОН/г	188,5
Массовая доля, %:
фосфолипидов	0,89
восковых веществ	2,90

Показано, что рисовое масло характеризуется высоким кислотным числом и большим содержанием восковых веществ.

Известно, что в основном физиологически ценные вещества сосредоточены в неомыляемой фракции липидов. Поэтому мы изучали состав неомыляемых липидов рисового масла (таблица 3).

Таблица 3. Состав неомыляемых липидов рисового масла

Наименование неомыляемых липидов	Содержание неомыляемых липидов
Массовая доля, %, в том числе:
-ситостерола	0,9
-оризанола	1,5
сквалена	0,4
токоферолов	0,2
Массовая доля, мг%, в том числе:
каротиноидов	18,1
хлорофиллов	6,3

Установлено, что в состав неомыляемых липидов рисового масла входят такие физиологически ценные вещества, как в - ситостерол, г-оризанол, сквален, токоферолы и каротиноиды.

Изучение жирнокислотного состава липидов рисового масла показало, что в нем преобладают триацилглицерины с олеиновой и линолевой кислотами в равном количестве (около 39%).

Следует отметить, что в рисовой мучке содержится достаточно большое количество водорастворимых биологически активных веществ, а именно, витамины группы В (В₁, В₂, В₆) и витамин РР.

В таблице 4 приведена характеристика активности ферментной системы и технологических свойств рисовой мучки.

Таблица 4. Характеристика активности ферментной системы и технологических свойств рисовой мучки

Наименование показателя	Значение показателя
Активность ферментной системы, в том числе: липазы, мл 0,1 н КОН/г липоксигеназы, ммоль активного кислорода/кг Объемная масса, кг/м3 Фракционный состав, %: сход с 1,5 мм сита сход с 1,0 мм сита проход через 1,0 мм сито	9,3 3,0 0,42 8,6 60,9 30,5

Из приведенных в таблице 4 данных видно, что рисовая мучка имеет активную ферментную систему, обусловливающую протекание нежелательных гидролитических и окислительных процессов липидов при переработке, низкую объемную массу, свидетельствующую о высокой степени ее насыщенности воздухом, что приводит к снижению качества получаемых продуктов, а также недостаточную степень измельчения, характеризующуюся содержанием фракции «проход через 1,0 мм сито», что приводит к снижению эффективности переработки рисовой мучки.

Ранее в работах кафедры технологии жиров, косметики и экспертизы товаров ФГБОУ ВПО КубГТУ была показана эффективность применения механохимической обработки для измельчения растительного сырья, направляемого на переработку.

Учитывая это, изучали влияние режимов механохимической обработки на активность ферментов - липазы и липоксигеназы и на степень измельчения рисовой мучки с целью ее подготовки к переработке.

Исследование влияния механохимической обработки на активность ферментной системы и технологические свойства рисовой мучки. Обработку рисовой мучки осуществляли в механохимическом активаторе при температуре 22±2°С и частоте вращения ротора активатора в интервале от 50 до 110с^-1, что соответствует интенсивности механохимической обработки от 1,0 до 2,2 кГц.

Обработка рисовой мучки в механохимическом активаторе (МХА) приводит к повышению степени ее измельчения, причем с увеличением интенсивности механохимической обработки, характеризующейся частотой вращения ротора активатора, с 60 с^-1 до 90 с^-1 эффект обработки увеличивается значительно. Кроме этого, наблюдается увеличение объемной массы рисовой мучки, что говорит о снижении степени ее насыщенности воздухом.

Установлено, что механохимическая обработка рисовой мучки способствует инактивации ферментов липазы и липоксигеназы, при этом с повышением частоты вращения ротора с 50 с^-1 до 90 с^-1 указанный эффект увеличивается.

Учитывая, что основной целью работы является не только получение высококачественного масла, но и белково-липидного концентрата, изучали влияние выявленных режимов механохимической обработки рисовой мучки на фракционный состав белков (таблица 5).

Таблица 5. Влияние механохимической обработки рисовой мучки на фракционный состав белков

Наименование фракций белка	Содержание фракций белка, % к общему содержанию белка
	Исходная (до обработки)	Обработанная в МХА
Альбумины Глобулины Проламины Глютелины Нерастворимая в щелочи	20,0 14,0 12,0 43,0 11,0	25,0 17,0 13,0 35,0 10,0

Из приведенных данных видно, что механохимическая обработка рисовой мучки при частоте вращения ротора активатора 90с^-1 приводит к увеличению содержания в белке альбуминов и глобулинов, что является важным с точки зрения биологической ценности белков, содержащихся в белково-липидном комплексе.

Влияние ультразвуковой обработки на эффективность экстракции водой компонентов рисовой мучки. Известно, что для извлечения белкового комплекса из растительного сырья используются вода и водные растворы щелочи. Однако, применение водных растворов щелочи приводит к значительному снижению качества белков, а применение воды, к сожалению, не позволяет в максимальной степени извлечь белковые вещества.

Одним из эффективных методов интенсификации процесса водной экстракции органических веществ из растительных материалов является ультразвуковое воздействие.

Уровень извлечения белково-липидного комплекса зависит от соотношения материал-вода.

Нами были проведены исследования по установлению эффективного соотношения рисовая мучка - вода при обработке ультразвуком.

В качестве критерия оценки использовали отношение коэффициентов поглощения ультразвука в белково-липидной и крахмалистой фазах, которое характеризует структурные изменения в обрабатываемой системе.

Приведенные данные исследований показали эффективность действия УЗ на воду и наиболее оптимальное соотношение рисовая мучка: вода - 1:4, обеспечивающих достаточно полную степень разделения фаз из присутствующих в обрабатываемой системе химических компонентов.

Нами было установлено, что осуществление экстракции водой рисовой мучки при воздействии ультразвука на суспензию предварительно подготовленной в МХА рисовой мучки в воде при соотношении рисовая мучка: вода, равном 1: 4, позволяет получить три фазы: верхняя фаза - жидкая - белково-липидный комплекс; средняя - жидкая - крахмалистая; нижняя - нерастворимая - липидно-целлюлозный комплекс. Ранее в наших работах было показано, что ультразвуковое воздействие при частоте 44,0 кГц и интенсивности ультразвука 1,0Вт/см² в течении 5 минут при температуре 55°С приводит к повышению кислотных и перекисных чисел липидов, содержащихся в растительном сырье.

Учитывая это, нами проведены опыты по влиянию частоты и интенсивности ультразвукового воздействия на показатели окислительной порчи липидов, содержащихся в липидах белково-липидного и липидно-целлюлозного комплексов.

Для ультразвуковой обработки суспензии рисовой мучки в воде была выбрана промышленная частота ультразвука - 21,3 кГц, широко применяемая в медицине, являющаяся безопасной для здоровья. Интенсивность ультразвукового воздействия варьировали в интервале от 0,2 до 1,6 Вт/см².

Из приведенных зависимостей можно сделать вывод, что наиболее эффективными режимами ультразвуковой обработки, обеспечивающими минимальные значения показателей окислительной порчи липидов, содержащихся в липидно-целлюлозном комплексе, являются: частота ультразвука - 21,3 кГц; интенсивность ультразвука - 0,6 Вт/см². Аналогичные результаты получены и при изучении влияния интенсивности ультразвукового воздействия на показатели окислительной порчи липидов, содержащихся в белково-липидном комплексе.

Установлено, что при указанных режимах ультразвуковой обработки фракционный состав белков не изменяется.

В таблице 6 приведен состав белково-липидного и липидно-целлюлозного комплексов, полученных в результате ультразвуковой обработки суспензии рисовой мучки в воде с последующим разделением фаз методом отстаивания при температуре 55 ⁰С в течение 60 минут.

Таблица 6. Состав белково-липидного и липидно-целлюлозного комплексов

Наименование показателя	Содержание, %, в пересчете на а.с.в.
	белково-липидный	липидно-целлюлозный
Массовая доля, %:
липидов	7,1	55,1
белков	81,3	11,3
моно- и дисахаридов	3,1	1,5
крахмала	3,0	2,7
целлюлозы	2,5	25,5

Из приведенных данных видно, что белково-липидный комплекс обогащен белками (более 80%), а липидно-целлюлозный - липидами (более 55%).

Для получения целевого продукта - белково-липидного концентрата выделенный белково-липидный комплекс сушили в распылительной сушилке при температуре 70-75°С и остаточном давлении 3,0-4,0 кПа до влажности не более 6%.

На следующем этапе разрабатывали технологические режимы извлечения рисового масла из липидно-целлюлозного комплекса.

Разработка технологических режимов извлечения липидов из липидно-целлюлозного комплекса. Учитывая, что липидно-целлюлозный комплекс содержит до 80% влаги его предварительно сепарировали до содержания влаги 24-25%, а затем осуществляли термообработку ИК-лучами при длине волны 1,2 мкм в интервале температур 60-100°С до влажности 10 - 11%, являющейся эффективной для проведения влаготепловой обработки материала, содержащего в составе крахмал, и направляемого на последующий процесс прессования.

Учитывая, что из липидно-целлюлозного комплекса будет извлекаться масло, определяли влияние температуры ИК-обработки на маслоудерживающую способность липидно-целлюлозного комплекса.

Из представленных данных видно, что ИК-обработка липидно-целлюлозного комплекса при температуре 90 ⁰С приводит к максимальному снижению его маслоудерживающей способности (с 1,4 г масла/г до 0,8 г масла/ г), что очень важно для последующего процесса прессования с целью получения масла.

Установлено, что кислотное и перекисное числа липидов, содержащихся в комплексе, в результате его ИК-обработки при температуре 90 ⁰С повышаются незначительно.

Для извлечения масла высушенный до влажности 10 - 11% липидно-целлюлозный комплекс подвергали влаготепловой обработке при температуре 100 - 105 ⁰С до достижения влажности липидно-целлюлозного комплекса 4 - 5%, а затем подготовленный материал направляли на прессование при температуре 100 - 105 ⁰С.

На следующем этапе разрабатывали комплексную технологическую схему получения рисового масла и белково-липидного концентрата.

Разработка комплексной технологической схемы получения рисового масла и белково-липидного концентрата из рисовой мучки. На основе экспериментальных данных разработана комплексная технология и технологическая схема получения рисового масла и белково-липидного концентрата, приведенная на рисунке 9.

Рисовая мучка из бункера (поз. 1) поступает в механохимический активатор (поз. 2), в котором измельчается с целью снижения степени насыщенности ее кислородом воздуха и инактивации ферментов. Обработанная рисовая мучка поступает в шнек-увлажнитель (поз. 3), где увлажняется водой, и подается на установку для обработки ультразвуком (поз. 4), оснащенную магнитоскриптором (поз. 5), куда также дополнительно подается вода. Ультразвуковая установка (поз. 4) обеспечивает формирование трех фаз, разделение которых осуществляется в декантаторе (поз. 6): верхняя фаза - белково-липидный комплекс, средняя - крахмалистая и нижняя - липидно-целлюлозный комплекс.

Верхняя фаза - белково-липидный комплекс шестеренчатым насосом (поз. 7) подается на сушку в вакуум-сушильный аппарат (поз. 8). Высушенный белково-липидный концентрат собирается в вакуум-приемнике (поз. 9) и затем направляется на расфасовку.

Средняя фаза - крахмалистая из декантатора (поз. 6) насосом (поз. 7) направляется на дальнейшую переработку для получения сухого крахмала, модифицированного крахмала, глюкозы и др.

Нижняя фаза - липидно-целлюлозный комплекс с помощью шнека (поз. 10) насосом (поз. 11) подается в сепаратор (поз. 12) для отделения воды, которая затем используется для увлажнения рисовой мучки в шнеке-увлажнителе (поз. 3).

Из сепаратора (поз. 12) липидно-целлюлозный комплекс с влажностью 20 - 25% подается в ИК-сушилку (поз. 13), из которой направляется в жаровню (поз. 14), а затем на прессование (поз. 15). Из пресса (поз. 15) масло собирается в емкость (поз. 16).

Жмых из пресса собирается в бункере (поз. 17) и направляется на дальнейшую переработку для получения кормовой добавки.

Таблица 7. Технологические режимы получения рисового масла и белково-липидного концентрата

Наименование технологической стадии и технологического режима	Значение технологического режима
1 Подготовка рисовой мучки к переработке:
обработка рисовой мучки	механохимическая
частота вращения ротора МХА, с-1	90
температура,°С	22 - 25
продолжительность, с	3 - 5
2 Подготовка суспензии рисовая мучка - вода:
обработка суспензии	ультразвуковая
частота ультразвуковых волн, кГц	21,3
интенсивность ультразвука, Вт/см2	0,6
соотношение рисовая мучка - вода	1:4
температура,°С	50-55
продолжительность обработки, мин	5
3 Разделение суспензии отстаиванием на верхнюю, среднюю и нижнюю фазы:
температура,°С	50-55
продолжительность отстаивания, мин	60
4 Сушка верхней фазы - белково-липидного комплекса с получением белково-липидного концентрата:
температура,°С	70 - 75
остаточное давление, кПа	3,0
5 Подготовка липидно-целлюлозного комплекса к извлечению масла:
5.1 сепарирование для отделения воды:
температура,°С	50 - 55
5.2 термообработка ИК-лучами:
температура,°С	90 - 95
продолжительность, мин	6 - 8
длина волны, мкм	1,2
5.3 влаготепловая обработка:
температура начальная,°С	85 - 90
влажность, %	10 - 11
температура конечная, 0С	100 - 105
6 Прессование:
температура,°С	100 - 105
влажность материала, подаваемого на пресс, %	4 - 5

По разработанным технологическим режимам были выработаны опытные партии белково-липидного концентрата и рисового масла в условиях ООО Агрообъединения «Нива» Красноармейского района.

Изучение показателей качества и состава белково-липидного концентрата и рисового масла. Полученный по разработанным технологическим режимам белково-липидный концентрат оценивали по органолептическим и физико-химическим показателям (таблица 8).

Таблица 8. Органолептические и физико-химические показатели белково-липидного концентрата

Наименование показателя	Характеристика и значение показателя
Внешний вид	Порошок
Цвет	Светло-желтый
Запах	Свойственный рисовой муке, без посторонних запахов
Вкус	Свойственный рисовой муке, без посторонних привкусов
Массовая доля, %:
влаги	4,0 - 6,0
липидов	6,7 - 6,8
белков	76,4 - 78,0
безазотисто-экстрактивных веществ	5,1 - 5,3
Показатели окислительной порчи липидов, выделенных из концентрата:
кислотное число, мг КОН/г	1,30 - 1,50
перекисное число, ммоль активного кислорода/кг	1,10 - 1,50
Массовая доля биологически активных веществ, мг/100 г.: тиамин (В1) рибофлавин (В2) ниацин (РР) пиридоксин (В6)	1,0 - 1,2 0,7 - 0,9 30,1 - 30,7 1,9 - 2,1
Выход, % к массе исходного сырья	19,2 - 20,1

Проведенные исследования позволили сделать вывод, что белково-липидный концентрат имеет высокие органолептические и физико-химические показатели, а по показателям окислительной порчи соответствует требованиям СанПиН.

В таблице 9 приведены показатели качества полученного по разработанной технологии рисового масла.

Таблица 9. Показатели качества рисового масла

Наименование показателя	Характеристика и значение показателя
Цвет	Желто-коричневый
Запах	Свойственный рисовому маслу, без посторонних запахов
Вкус	Свойственный рисовому маслу, без постороннего привкуса
Кислотное число, мгКОН/г	1,30 - 1,45
Перекисное число, ммоль активного кислорода/кг	1,20 - 1,60
Массовая доля, %:
влаги	0,15 - 0,20
фосфолипидов	0,38 - 0,44
восковых веществ	0,31 - 0,51
токоферолов	0,072 - 0,081
г-оризанола	1,27-1,34
сквалена	0,25-0,31
Выход рисового масла, % к массе исходного сырья	10,5 - 11,5

Из приведенных данных видно, что разработанная комплексная технология позволяет получить рисовое масло высокого качества. Кроме этого, присутствие в масле фосфолипидов, токофелоров, оризанола и сквалена обеспечивает его высокую пищевую ценность. Полученные данные, характеризующие показатели качества рисового масла, позволяют рекомендовать его для пищевых целей.

Выводы

На основании выполненных исследований разработаны комплексная технология и технологическая схема получения рисового масла и белково-липидного концентрата из вторичного сырья переработки зерна риса - рисовой мучки, обладающих высокой пищевой ценностью.

1. Экспериментально обоснована целесообразность и эффективность использования рисовой мучки, являющейся вторичным сырьем переработки зерна риса и содержащей комплекс физиологически активных веществ, в качестве источника белково-липидного концентрата и ценного растительного масла.

2. Механохимическая обработка рисовой мучки при температуре 25 ⁰С и частоте вращения ротора механохимического активатора 90 с^-1 позволяет значительно снизить активность ферментов липазы и липоксигеназы, а также снизить насыщенность рисовой мучки воздухом.

3. Для установления основных технологических режимов и параметров комплексной технологии извлечения белково-липидного комплекса и рисового масла из вторичного сырья зерна риса разработана лабораторная установка для обработки ультразвуком с частотой ультразвуковых волн 21,3 кГц и интенсивностью ультразвука от 0,2 до 1,6 Вт/см².

4. Ультразвуковая обработка суспензии рисовой мучки в воде в течение 5 минут при температуре 55 ⁰С, частоте ультразвуковых волн 21 кГц и интенсивности ультразвука 0,6 Вт/см² позволяет получить при последующем отстаивании три фазы: белково-липидный комплекс, максимально обогащенный белками, крахмалистую фазу и липидно-целлюлозный комплекс, максимально обогащенный липидами.

5. Ультразвуковая обработка суспензии рисовой мучки в воде в течение 5 минут при температуре 55 ⁰С, частоте ультразвуковых волн 21 кГц и интенсивности ультразвука 0,6 Вт/см² позволяет обеспечить максимальное снижение кислотного и перекисного чисел липидов, содержащихся, как в липидно-целлюлозном, так и в белково-липидном комплексах.

6. ИК-обработка липидно-целлюлозного комплекса при длине волны 1,2 мкм при температуре 90 ⁰С позволяет получить материал, направляемый на влаготепловую обработку и прессование, с требуемой влажностью, низкой маслоудерживающей способностью и низкими значениями кислотного и перекисного чисел липидов.

7. Разработаны технологические режимы и комплексная технологическая схема получения рисового масла и белково-липидного концентрата из рисовой мучки. Рисовое масло и белково-липидный концентрат, полученные по разработанным технологическим режимам, содержат комплекс физиологически активных веществ и обладают высокой пищевой ценностью.

8. Разработанная технология и технологическая схема рекомендованы к внедрению на ООО Агрообъединения «Нива» Красноармейского района в IV квартале 2012 года.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанных технологических и технических решений составит 6044,0 тыс. руб. при переработке 1000 т рисовой мучки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Никогда В.О. Эффективная рафинации растительных масел / Никогда В.О., Березовская О.М., Гюлушанян А.П., Большакова Л.Н., Заболотний А.В. // Материалы всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» КГТУ, г. Казань, 9-10 апреля 2007 г., С. 93-94.

2. Никогда В.О. Повышение устойчивости рафинированных растительных масел к окислению [Текст] / Никогда В.О., Мартовщук В.И., Мартовщук Е.В., Березовская О.М., Заболотний А.В. / Новые технологии. - Майкоп: изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2009. - выпуск 4. - С. 23-25.

3. Никогда В.О. Извлечение липидов из низкомасличного растительного сырья с применением ультразвука [Текст] / Никогда В.О., Мартовщук В.И., Заболотний А.В., Болдинская А.В., Мартовщук Е.В. / Новые технологии. - Майкоп: изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2011. - выпуск 1. - С. 17-19.

4. Никогда О.В. Ультразвуковой метод оценки эффективности извлечения липидов из низкомасличного сырья [Текст] / Никогда В.О., Мартовщук В.И., Болдинская А.В., Багров А.А., Мартовщук Е.В. / Новые технологии. - Майкоп: изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2011. - выпуск 2. - С. 43-45.

5. Никогда В.О. Способ получения растительного масла из маслосодержащего сырья /Патент РФ №2430963 по заявке №2010118204. Опублик. 10.10.2011., Бюл. №28 / Никогда В.О., Мартовщук В.И., Мартовщук Е.В., Гюлушанян А.П. и др.

6. Никогда В.О. Способ получения белково-липидного концентрата из маслосодержащего сырья / Решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2010118203. Дата подачи заявки 05.05.2010 / Никогда В.О., Мартовщук В.И., Мартовщук Е.В., Гюлушанян А.П. и др.

Размещено на Allbest.ru

...