Способ переработки семян хлопкас получением белковой муки игоссиполовой муки

 

)))) 828946

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 08.09,77 (21) 2522501 28-13 (-1) М Кл з

А 23 J 1,/14 (23) Приоритет — (32) 08,09.76

31) 721203 (33) США ио делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (53) УДК 664,761 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Автор изобретения и (71) заявитель

Иностранец

Эдуард А. Гастрок (США) "1г (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЕМЯН ХЛОПКА

С ПОЛУЧЕНИЕМ БЕЛКОВОЙ МУКИ И ГОССИПОЛОВОЙ

МУКИ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам переработки растительного сырья, а точнее к способам переработки семян хлопка с получением белковой и госсиполовой муки. Белковую муку используют в качестве диетического продукта в пищевом рационе человека. Госсннол — специфически.: пигмент хлопковых семян — содержится в последних в виде пигментных железок и при шелушении семян почти полностью переходит в ядро. При обычной технологии переработки зерна, например, нагреванием, увлажнением и пр., железки разрушаются, госсипол высвобождается и, в силу своей высокой реакционной способности, взаимодействует с веществами ядра, образуя трудно выводимые соединения.

Большая часть госсипола соединяется с лизином, одной из основных аминокислот, имеющихся в семенах хлопка, в результате чего она теряет свою пищевую ценность. жмых или мука, получаемые в качестве побочного продукта при производстве хлопкового масла, годятся лишь на корм скоту. Мука, используемая в пище человека, может быть получена лишь из специально отобранных первосортных целых сел) )н с низким содержанием госснно7а. Тем не мснсс она содержит много госснпола, отличается темныл) цветом и невысоким качеством белка.

Из существующих способов получения пищевой белковой муки наиболее близким к изобретению является способ переработки семян хлопка с получением белковой муки и госсиполовой муки путем сушки шелушеных семян до влажности 1,5—

)о 2,5%, измельчения в две стадии, перед второй из которых семена смешивают с растворителем, причем недостаточно измельченные частицы возвращают на вторую стадию, по меньшей мере трехкрат)5 ного разделения суспензии в циклонах и сушки полученных фракций (1).

Белковая мука, полученная по этому способу, свободна от госсипола и госсиполоподобных соединений. Однако суспензия

2ð проходит через каждый циклон лишь однажды, не подвергаясь рециркуляции, что снижает выход белковой муки. Кроме того, прн замедлении пли остановке процесса суспензия сленснвается и отстаивается, за25 грязняя и закупоривая оборудование.

Целью изобретения является повышение выхода белковой муки.

С этой целью разделение суспензии в циклонах ведут так, что из каждого цикло828946 на нижнюю фазу направляют в следующий циклон, а верхи.-ою возвращают B один из предыдущих, разбавляя таким образом поступающую на разделение суспензию, которую дополнительно разбавляют также растворителем, при этом в качестве фракции для получения белковой муки используют верхнюю фазу из первого циклона, в качестве фракции для получения госсиполовой муки — ни кнюю фазу из последнего циклона, а отбор недостаточно измельченных частиц осуществляют путем просеивания нижней фазы из первого циклона. Фракцию, идущую на получение белковой муки, целесообразно перед сушкой промывать растворителем, а после промывки последней использовать для р азбавления суспензии.

На чертеже дана технологическая схема переработки семян хлопка.

Способ заключается в следующем.

Шелушеные ядра хлопковых семян для предотвращения или сведения к минимуму р азрушения пигментных железок предварительно высушивают до влажности 1,5-2,5% при температуре, не превышающей

82 С. При высоком уровне содержания влаги пигментные железки разрушаются, а сушка, напротив, приводит к упрочненпю их, облегчению отделения их и высвобождению частей ядра, содержащих белок.

Очень важна стадия измельчения семян.

При недостаточном измельчении выход белковой муки будет невысоким, а слишком интенсивное измельчение может разрушить пигментные железки, ч ro снизит эффективность их дальнейшего выделения.

Нужной степени измельчения можно достигнуть, например, в устройстве, содержащем два вращающи. ся в противоположных направлениях с различной скоростью диска со штырями, находящимися в зацеплении. Следует предотвратить прилипанис измельченного материала к стенкам устройства, ведущее к его скоплен;:!10 и к измельчению железок.

Предпочтительно, чтобы семена содержали менее 1% шелухи, Но не сольшс 3 tp

Чем больше этот процент, тем выше мощность, потребная для измельчения, больше степень разрушения железок и меньше белка в получаемой муке. Вредно также избыточное генерируемое тепло. Г1ослс первой стадии измельчения материал нужно охладить приблизитсльно до 49 С. 32тем его перемешивают с растворителем, в качестве которого используют преимущественно Н-гексан, с получением суспензии, содержащей 40 — б0 "/О, 5кел ательно

50%, твердой фазы. Целесообразно обрабатывать неэкстрагированные семена (хотя можно и обезжиренные частично или полностью) и содержание масла на стадиях измельчения поддерживать высоким.

Второе измельчение можно осуществить 3 ! о

:о

ЗО

-IO

4ý

fl

) ) 5 (1() >5 в жерновой мельнице или каком-либо другом устройстве.

Суспснзию, выходящую после второй стадии измельчения, разбавляют растворителем пли верхней (разой из второго циклона при постоянно» псрсмсшива для поддержания частиц зо взвешенном состоянии и Tlepe(2 OT в первый жидкостной циклон на раз,(еленис. Целесообразно использовать трехдюймовый циклон (по макс11мальпому внутреннему размеру), работающий при давлсшги 2,5 3,2 кг/см . Из нпжнегO конц2 !ли «вершины» циклона выходит нижняя фаза, нз верхнего— верхняя. Нижняя (раза составляет 10 — 50% от общего количества суспензии и содержит 30 — 45% твердых частиц.

Верхняя фаза составляет 50 90% от количества eye!le!la!Ill и содержит 10 — 50% твердых частиц. Весовое отношение верхней фазы к нижней определяется как показатель разделения и составляет предпочтительно (1 — 9): 1. Содер5кание тверды.: частиц в обеих фазах регулируется этим отношением и зависит от содержания их в исходной суспензии и степени измельчения материала.

Разделение в циклоне происходит за счет тангенцгального подвода суспензии и возникающих цснтробсж ы сил, которыс приблизительно в 5000 раз превышают силу тяжести в зазисимостп от величины давления и скорости суспензия. Под действием цснтробе5кных сил более тяжелые и компактные частицы с меньшим отношением площади IIQBepxHocTII к массе, т. е. яйцсви.ll ыс пигмснтныс железки, обрывки шелухи и крупные частицы ядра (менее

80 мсш.), перемещаются к боковой стенке циклопа и составляют нижнюю фазу. Бопрактически сво бо чные от пигментных жслсзок и имеющие меньший предельный вес и более низкую скорость оседания зслсдствпс îTHocèòå.7bHo высокого, отноше;!ия площади позер: ности к массе, движутся з направлении стс110 I< ЦiiКЛОI! 2 ГОР 2ЗДО ХiС 7ЛС1IНСC, IiОДIII(М 2I0TC51 ВЗСРХ И ВЫХО.(51Т 2К ВСРХIIЯ5! фаэа.

Дл5! p2çäeëåния можно использовать циклопы и иного, чем зып(суказаш1ый, разМСР2, 2 2К5КС !IССI.О II>i О Цl!К..IÎHOB, СОСДИпсиных параллельно.

Нижн ою фазу из ilcpBOãо циклопа разбавляют верхней фазой пз третьего циклона и получе11нх 10 суспсззшо просеивают

Н2 cI1Tc с размером отверстий око 70

80 меш., на котором отделяются недостаточно 1(змсльче ыс частицы. Размер отверстий сита выбран с учетом того, что

99,7 зсс. % пигментных железок проходят через них. Однако учитывая, что в хлопчатнике различных сортов размер железок может быть разным, можно выбрать и другие размеры отверстий сита, чтобы получить тот же процент пропускания железок.

828946

Влага, %

Белок (азот 6,25) MFB %

Азот, %

Растворимость азота (в 0,02 н

NaOH) %

Содержание госсипола, в т. ч. свободного госсш;ола

Липиды, Сырое волокно, Зола, %

Е. А. Ф. лизин (г/16 г. К)

Остаток гексана, ч./млн.

До 3,7

65 или более

10,4 пли более

До 99

До 0,018

До 0,04

До 1,0

2,4

7,54

До 3,9-:1

До 25

Разбавление просеиваемой суспензии обусловлено тем, что пигментные железки не разрушаются при проходе через сито только в присутствии влаги (с растворителем).

Если процессы, предшествующие первому разделению, в .астности измельчение семян, проведены правильно, однородные, тонко измельченные частицы белка можно легко выделить в верхней фазе первого циклона, которая является конечным продуктом переработки семян, после ее концентрирования, фильтрования, промывки гексаном для удаления масла, отгонкп растворителя, охтлаждения и упаковки. При этом желательно использовать вакуумный барабанный фильтр, после которого получают влажный материал в виде жмыховых лепешек, содержащий 35 — 40% растворителя. После промывки гексаном содержание масла в жмыхе снижается до уровня ниже 1% при отношении количества растворителя к количеству жмыха, равНижняя фаза из каждого циклона поступает в следующий и по мере се продвижения содержит все меньше и меньше очищенной муки тонкого помола.

Процент содержания масла также постепенно уменьшается, так что когда, в конце ксп-:цсв, нижнюю фазу пз последнего, третьего циклона, перека ч 1зают в горизоп— тальный фильтр-отстойник, осушенный жмых из фильтра требует либо небольшой промывки гексаном, либо совсем ее не требует.

B линии циклонов существует и встречный поток материалов — муки тонкого помола и масла, которые содержатся в верхних фазах и перемещаются из третьего циклона во второй и первый с рециркуляцией. При этом достигается следующее:

1. Постепенное увеличение содержания

М 1 ки Тонкого ПОМОЛ2, 2 сЛедоваТеЛЬно, белка в верхнем потоке.

2. Вследствие постоянного разбавления спи>кение содержа.ия масла в нижнем потоке.

3. Уменьшение илн полное исключение необходимости промывки жмыха в фильтре отстойника. ном (1,75 — 1): 1. Во избежание растрескиваппя жмыховых лепешек для промывки можно использовать исходную сырьевую суспензию. После промывки лепешка со5 держит 60 — 65% растворителя.

Перед вакуумным фильтрованием цслссообразно сконцентрировать суспензию, для чего приго,eII пспаритель с падающей пленкой.

Растворитель удаляют с помощью обычно применяемого для этой цели оборудования, причем температуру следует повысить до 93 С, чтобы уничтожить бактерии.

Ы Затем жмых измельчают в стержнсвой мельнице до состояния тонкой муки и упаковывают. Полученный пищевой продукт содержит белка порядка 65% и выше п свободного госсппола порядка 0,045% или

20 меньше.

Ниже приводится состав белковой муки (по данным анализа):

После удаления растворителя в тостере пз кмыха получают продукт с высоким :3 содсржaíпсм госсппола, который можно

;р анпть и спрессовать в брикеты.

Д75I ".азбавлснпя материала перед второй стадией измельчения вместе с гексаном целесообразно использовать промы30 вочный раствор белковой фракции пз вакуумного барабанного фильтра и маточный раствор, а также промывочную жидкость пз фильтр 2-0тс. Ой1ника. Эт1 же смесь можно использовать для разбавления сус33 пснз1гп на тех участках процесса, где в этом есть необходимость.

Маточный раствор пз вакуумного фильтр:, содержит все масло, уходягцее пз процесса; пз него отделяют масло, а гексан

10 возвращают в процесс.

Разделение можно осуществлять на четь рc п более цпклонах, если это целесо00рязпо, а тяк:ке Использовать две плп ,>o.-.ee .7пнпп, соединенные параллельно.

43 Способ позволяет получить пигцевой продукт с высок;1м содержанием белка.

1 ро.1е того, процесс мо "e-, быть остановлен и отрегулирован без слеживания п отстаивания суспензпп, загрязнения или

30 закупоривания оборудования.

828946

Формула изобретения

Составитель H. Коровяковская

Тсхред И. Пенчко

Редакто ) Ж. Рожкова

Коррскторвн Л. Корогод и Е. Осипова

Заказ 920/1В Изд. ¹ 346 Тираж 58! Подписное

11ПО Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открвггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4 5 Iнпография, пр. Сапунова, 2

1. Способ переработки семян хлопка с получением белковой муки и госсиполовой муки путем сушки шелушеных семян 5 до влажности 1,5 — 2,5%, измельчения в две стадии, перед второй из которых семена смешивают с растворителем, причем недостаточно измельченные частицы возвращают на вторую стадию, по меныпей 10 мере трехкратного разделения суспензии в циклонах и сушки полученных фракпий, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода белковой муки, разделение суспензии в циклонах ведут так, что 15 из каждого циклона нижнюю фазу направляют в следующий циклон, а верхнюю возвращают в один из предыдущих, разбавляя таким образом поступающую на разделение суспензию, которую дополнительно 20 разбавляют также растворителем, при этом в качестве фракции для получения белковой муки используют верхнюю фазу из первого циклона, в качестве фракции для получения госсиполовой муки — нижнюю фазу из последнего циклона, а отбор недостаточно измельченных частиц осуществляют путем просеивания нижней фазы из первого циклона.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фракцию, идущую на получение белковой муки, перед сушкой промывают растворителем, а после промывки последней используют для разбавления суспснзии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ ¹ 3615657, кл. 99 — 17, оп убл и к. 1971.