RU2615004C1 - Method for processing full-fat soybeans - Google Patents

Method for processing full-fat soybeans Download PDF

Info

Publication number
RU2615004C1
RU2615004C1 RU2015153579A RU2015153579A RU2615004C1 RU 2615004 C1 RU2615004 C1 RU 2615004C1 RU 2015153579 A RU2015153579 A RU 2015153579A RU 2015153579 A RU2015153579 A RU 2015153579A RU 2615004 C1 RU2615004 C1 RU 2615004C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beans
temperature
soybeans
heating
density
Prior art date
Application number
RU2015153579A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Шувалов
Денис Серафимович Чернов
Алексей Николаевич Машков
Геннадий Михайлович Шулаев
Нина Александровна Вотановская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН)
Priority to RU2015153579A priority Critical patent/RU2615004C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615004C1 publication Critical patent/RU2615004C1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof

Landscapes

  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method of processing full-fat soybeans includes their pre-peeling, humidification, heating, tempering and cooling. The beans are humidified to 18-20% with the initial humidity of 5-17%; the beans surface is heated for 50 seconds from above by the heat flux with the density of 12-13 kW/m2 to the temperature of 110-115°C, from the bottom - by the heat flux with the density of 9 kW/m2 to the temperature of 110-115°C; the beans are tempered at the temperature of 105-95°C for 15 min.
EFFECT: invention provides to obtain a product of high biological and nutritional value, to reduce anti-nutritional substances to a safe level, to reduce material costs and electric energy consumption.
2 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству кормов на основе сои.The invention relates to agriculture, in particular to the production of feed based on soy.

Известен способ обработки зерновых продуктов (патент РФ №2085088, A23L 1/18 опубл. 27.07.1997), включающий в себя два этапа обработки. На первом этапе продукт нагревают энергией ИК-излучения до 95-105°C без существенного изменения влажности. На втором этапе температуру доводят до 120-180°C с помощью электромагнитного поля СВЧ.A known method of processing grain products (RF patent No. 2085088, A23L 1/18 publ. 07.27.1997), which includes two stages of processing. At the first stage, the product is heated with infrared energy to 95-105 ° C without a significant change in humidity. In the second stage, the temperature is brought to 120-180 ° C using a microwave electromagnetic field.

Высокая конечная температура обработки 180°C, предусмотренная в данном способе, ведет к денатурации белка, окислению нативного масла, ухудшению потребительских свойств сои.The high final processing temperature of 180 ° C provided in this method leads to protein denaturation, oxidation of the native oil, and deterioration of the consumer properties of soy.

Известен способ обработки соевых бобов (патент РФ №2303369, A23L 1/211 опубл. 27.07.2007). Этот способ включает два этапа обработки: на первом этапе цельные бобы нагревают горячим воздухом с температурой 180-200°C до температуры 95-100°C, на втором этапе обеспечивают градиент роста температуры 10-15°C в 1 секунду воздействием в течение 1-2 сек СВЧ-полем с удельной мощностью 35 кВт/кг.A known method of processing soybeans (RF patent No. 2303369, A23L 1/211 publ. 07.27.2007). This method includes two processing stages: at the first stage, whole beans are heated with hot air with a temperature of 180-200 ° C to a temperature of 95-100 ° C, at the second stage they provide a temperature gradient of 10-15 ° C per 1 second by exposure for 1- 2 sec microwave field with a specific power of 35 kW / kg.

Этот способ предполагает циклическую обработку, является энергоемким и трудоемким, требует специального дорогостоящего оборудования, при нагреве соевых бобов до температуры 180-200°C приводит к окислению нативного масла и снижению потребительских свойств.This method involves cyclic processing, is energy-intensive and time-consuming, requires special expensive equipment, when soybeans are heated to a temperature of 180-200 ° C, it leads to the oxidation of native oil and a decrease in consumer properties.

Наиболее близким к предлагаемому является способ (патент РФ №2313226, A23J 3/16 опубл. 27.12.2007) обработки полножирных соевых бобов, включающий предварительную очистку соевых бобов с исходной влажностью 13,5-14,5%, напыление на их поверхность воды в количестве 2-3% к массе бобов, обработку ИК-излучением при плотности лучистого потока в 22-24 кВт/м2 до температуры 116-118°C в течение 45-50 с, темперирование при этой температуре в течение 5-7 мин, охлаждение соевых бобов до температуры окружающей среды.Closest to the proposed one is a method (RF patent No. 2313226, A23J 3/16 publ. 12/27/2007) for processing full-fat soybeans, including preliminary cleaning of soybeans with an initial moisture content of 13.5-14.5%, spraying on their surface with water the amount of 2-3% by weight of the beans, processing with infrared radiation at a radiation flux density of 22-24 kW / m 2 to a temperature of 116-118 ° C for 45-50 s, tempering at this temperature for 5-7 minutes, cooling soybeans to ambient temperature.

Недостатком этого способа является жесткое ограничение диапазона исходной влажности соевых бобов 13,5-14,5%, то есть если бобы со склада хранения поступают на термическую обработку с влажностью 5-12%, то их необходимо доувлажнять до 13,5-14,5%, в результате необходимо применять две ступени увлажнения: 1-я - с 5-12% (со склада хранения) до 13,5-14,5%, 2-я ступень - в шнековом транспортере специальными устройствами напыляют воду на поверхность бобов в количестве 2-3% к массе бобов и доводят их влажность до 29-30%, увлажнение двумя ступенями трудоемкое, требует специального оборудования, а высокий уровень увлажнения до 29-30% (как показывают исследования) приводит к расщеплению бобов на две равные половинки и к прилипанию зерна к металлическим поверхностям, все это приводит к усложнению процесса обработки, повышению материальных, энергетических затрат и к сокращению срока хранения расщепленной сои; достигается значительная неравномерность прогрева по объему бобов из-за верхней односторонней подачи теплоты (экспериментально установлено разность температур между верхней облучаемой поверхностью соевых бобов и нижней достигает 50-70°C), что снижает питательную ценность обработанных бобов и потребительские свойства сои. Темперирование при такой же температуре, как и нагрев (116-118°C), потребует дополнительное нагревательное оборудование в теплоизолирующем бункере, чтобы компенсировать его потери теплоты и поддерживать температуру бобов во время темперирования 116-118°C, это также приводит к большим материальным и энергетическим затратам.The disadvantage of this method is the strict limitation of the range of initial moisture content of soybeans 13.5-14.5%, that is, if the beans from the storage warehouse go to heat treatment with a moisture content of 5-12%, then they must be moistened to 13.5-14.5 %, as a result, it is necessary to apply two stages of humidification: the 1st - from 5-12% (from the storage warehouse) to 13.5-14.5%, the 2nd stage - in the auger conveyor, special devices spray water on the surface of the beans in amount of 2-3% to the mass of beans and bring their moisture content to 29-30%, moistening with two steps is laborious, requires special equipment, and a high level of hydration up to 29-30% (studies show) leads to the splitting of beans into two equal halves and to the sticking of grain to metal surfaces, all this leads to a complication of the processing process, an increase in material, energy costs and a shortened life split soybean storage; Significant non-uniformity of heating in the volume of beans is achieved due to the upper unilateral heat supply (the temperature difference between the upper irradiated surface of soybeans and the lower reaches experimentally reaches 50-70 ° C), which reduces the nutritional value of processed beans and consumer properties of soybeans. Tempering at the same temperature as heating (116-118 ° C) will require additional heating equipment in the insulating hopper to compensate for its heat loss and maintain the temperature of the beans during tempering 116-118 ° C, this also leads to large material and energy costs.

Задачей данного изобретения является создание способа обработки полножирных соевых бобов, обеспечивающего их высокую питательную ценность и потребительские свойства, обладающего низкими материальными и энергетическими затратами с увеличенным сроком хранения бобов.The objective of the invention is to provide a method for processing full-fat soybeans, providing them with high nutritional value and consumer properties, having low material and energy costs with an extended shelf life of beans.

Техническим результатом данного изобретения является получение после термической обработки продукта повышенной биологической и питательной ценности, снижение антипитательных веществ до безопасного уровня, экономия материальных затрат и электроэнергии.The technical result of this invention is to obtain after heat treatment a product of increased biological and nutritional value, reducing anti-nutritional substances to a safe level, saving material costs and energy.

Техническая задача достигается тем, что в известном способе обработки полножирных соевых бобов, включающем предварительную их очистку, увлажнение, нагрев, темперирование и охлаждение, согласно изобретению увлажнение бобов осуществляют до 18-20% при исходной влажности 5-17%, нагрев поверхности бобов осуществляют в течение 50 сек сверху тепловым потоком плотностью 12-13 кВт/м2 до температуры 110-115°C, снизу - тепловым потоком плотностью 9 кВт/м2 до температуры 110-115°C, темперируют бобы при температуре 105-95°C в течение 15 мин.The technical problem is achieved by the fact that in the known method of processing full-fat soybeans, including pre-cleaning, moisturizing, heating, tempering and cooling, according to the invention, the beans are humidified to 18-20% at an initial moisture content of 5-17%, the surface of the beans is heated for 50 seconds from above with a heat flux of density 12-13 kW / m 2 to a temperature of 110-115 ° C, from below with a heat flux of density 9 kW / m 2 up to a temperature of 110-115 ° C, beans are tempered at a temperature of 105-95 ° C in within 15 minutes

Увлажнение соевых бобов до достижения влажности 18-20% в течение 15-20 мин необходимо для проникновения влаги по всему объему бобов, следствием которого является увеличение теплопроводности и быстрый (50 с), равномерный разогрев. Увеличение влаги свыше 21-29% приводит к частичному расщеплению бобов на две половинки и к прилипанию их к металлическим поверхностям. Термическая обработка сои с влажностью ниже 18% неэффективна, так как антипитательные вещества не удаляются до допустимых величин.Moisturizing soybeans until a moisture content of 18-20% is reached within 15-20 minutes is necessary for moisture to penetrate throughout the volume of the beans, which results in an increase in thermal conductivity and fast (50 s), uniform heating. An increase in moisture above 21-29% leads to a partial splitting of the beans into two halves and to their adhesion to metal surfaces. Heat treatment of soybeans with a moisture content below 18% is ineffective, since anti-nutrients are not removed to acceptable values.

Нагрев зерна до температуры ниже 110-115°C и темперирование при температуре ниже 105-95°C менее 15 мин не позволяет удалять уреазу до допустимого уровня.Heating the grain to a temperature below 110-115 ° C and tempering at a temperature below 105-95 ° C for less than 15 minutes does not allow urease to be removed to an acceptable level.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Соевые бобы очищают от примесей и инородных тел, доводят влажность до 18-20%. Сверху соевые бобы нагревают тепловым потоком плотностью 12-13 кВт/м2 (например, инфракрасными лучами) до 110-115°C в течение 50-70 с, снизу нагревают тепловым потоком 9 кВт/м2 до 110-115°C (например, теплотой от электронагревательной поверхности транспортирующего устройства). Бобы помещают в теплоизолированный бункер для проведения процесса темперирования. В течение 15 мин соевые бобы темперируют (выдерживают) при температуре 105-95°C и охлаждают до температуры окружающего воздуха.Soybeans are cleaned of impurities and foreign bodies, bring humidity to 18-20%. On top, soybeans are heated with a heat flux of density 12-13 kW / m 2 (for example, infrared rays) to 110-115 ° C for 50-70 s, from below they are heated with a heat flux of 9 kW / m 2 up to 110-115 ° C (for example heat from the electric heating surface of the conveying device). Beans are placed in a thermally insulated hopper for the tempering process. For 15 minutes, soybeans are tempered (incubated) at a temperature of 105-95 ° C and cooled to ambient temperature.

Использование предлагаемого способа обработки соевых бобов по сравнению с прототипом позволяет исключить двухступенчатое увлажнение бобов, их расщепление на две половинки, прилипание к металлическим поверхностям и увеличить срок хранения. Перераспределение тепловых потоков для термической обработки бобов сверху 12-13 кВт/м2 и снизу 9 кВт/м2 позволяет исключить неравномерность прогрева внутри бобов, получить желаемый результат в удалении антипитательных веществ при более низких температурах нагрева (110-115°C) и провести темперирование при температуре 105-95°C, достигнуть высокого качества продукта, снизить материальные затраты и экономить электроэнергию.Using the proposed method for processing soybeans in comparison with the prototype eliminates the two-stage wetting of the beans, their splitting into two halves, sticking to metal surfaces and increase the shelf life. The redistribution of heat fluxes for heat treatment of beans above 12-13 kW / m 2 and below 9 kW / m 2 eliminates the unevenness of heating inside the beans, obtain the desired result in the removal of anti-nutrients at lower heating temperatures (110-115 ° C) and tempering at a temperature of 105-95 ° C, achieve a high quality product, reduce material costs and save energy.

Пример 1. Соевые бобы увлажняли до 18-20%, нагревали сверху и снизу в течение 50 сек до 130°C, темперировали 10 мин при 120-110°C, в результате разность температуры внутри бобов равна нулю, активность уреазы (АУ) 0,2 ΔpH, индекс дисперсности протеина (ИДП) 18,6%.Example 1. Soybeans were moistened to 18-20%, heated from above and below for 50 seconds to 130 ° C, tempered for 10 minutes at 120-110 ° C, as a result, the temperature difference inside the beans was zero, urease activity (AC) 0 , 2 ΔpH, protein dispersion index (IDP) of 18.6%.

Пример 2. Оптимальный режим обработки соевых бобов обеспечивается способом двухстороннего нагрева: сверху лучистым потоком 12-13 кВт/м2, снизу тепловым потоком 9 кВт/м2 при достижении температуры 115°C в течение 50 сек и темперировании при температуре 105-95°C в течение 15 мин. Активность уреазы сои при данном режиме обработки составляет 0,2 ΔpH, а ИДП-27%.Example 2. The optimal processing regime of soybeans is provided by the method of double-sided heating: from above with a radiant flux of 12-13 kW / m 2 , from below with a heat flux of 9 kW / m 2 when the temperature reaches 115 ° C for 50 sec and tempering at a temperature of 105-95 ° C for 15 minutes The activity of soy urease in this processing mode is 0.2 ΔpH, and IDP-27%.

Нагрев же сои до 130°C (пример 1) также обеспечивает в бобах уровень АУ 0,2 ΔpH и ИДП 18,6%. Однако при этом увеличивается расход энергии на нагревание по сравнению с нагревом до 115°C.Heating soybeans to 130 ° C (Example 1) also provides an AU level of 0.2 ΔpH and an IDP of 18.6% in beans. However, this increases the energy consumption for heating compared to heating to 115 ° C.

Пример 3. Односторонний нагрев с плотностью теплового потока 22-24 кВт/м2 увлажненной сои до 18-20% до температуры 115°C в течение 58 сек почти не снижает уровень АУ (2,0 ΔpH), а ИДП остается слишком высоким (44,8%). Следовательно, данный режим обработки не позволяет снизить антипитательные вещества в сое до безопасного размера.Example 3. One-sided heating with a heat flux density of 22-24 kW / m 2 moistened soybeans to 18-20% to a temperature of 115 ° C for 58 seconds almost does not reduce the level of AC (2.0 ΔpH), and the IDP remains too high ( 44.8%). Therefore, this treatment mode does not allow reducing anti-nutritional substances in soybeans to a safe size.

Пример 4. При одностороннем нагреве плотностью теплового потока 22-24 кВт/м2 увлажненных соевых бобов до 145°C в течение 70 сек активность уреазы и индекс дисперсности протеина достигают оптимальных значений (АУ 0,25 ΔpH; ИДП 22,8%). Однако нагрев бобов до 145°C вместо 115°C дополнительно увеличивает расход электроэнергии и снижает качество обработки.Example 4. With one-sided heating with a heat flux of 22-24 kW / m 2 moistened soybeans to 145 ° C for 70 sec, the urease activity and protein dispersion index reach optimal values (AC 0.25 ΔpH; IDP 22.8%). However, heating the beans to 145 ° C instead of 115 ° C further increases energy consumption and reduces the quality of processing.

Экспериментально установлено, что увлажнять сою необходимо до 18-20%, при этом уровень уреазы не превышает 0,3…0,1 ΔpH. При более высокой влажности наблюдается прилипание сои к оборудованию и частичный раскол бобов на две половинки.It was experimentally established that it is necessary to moisten soybeans up to 18-20%, while the level of urease does not exceed 0.3 ... 0.1 ΔpH. At higher humidity, soybean sticks to the equipment and a partial split of the beans into two halves.

Результаты исследований приведены в таблицах 1, 2.The research results are shown in tables 1, 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит повысить биологическую и питательную ценность соевых бобов, увеличить срок их хранения, снизить антипитательные вещества до безопасного уровня, обеспечить экономию материальных затрат и электроэнергии.Thus, the use of the proposed method will increase the biological and nutritional value of soybeans, increase their shelf life, reduce anti-nutritional substances to a safe level, and save on material costs and energy.

Claims (1)

Способ обработки полножирных соевых бобов, включающий предварительную очистку их от механических примесей, увлажнение, нагрев, темперирование и охлаждение, отличающийся тем, что увлажнение бобов осуществляют до 18-20% при исходной влажности 5-17%, нагрев поверхности бобов осуществляют в течение 50 сек сверху тепловым потоком плотностью 12-13 кВт/м2 до температуры 110-115°C, снизу - тепловым потоком плотностью 9 кВт/м2 до температуры 110-115°C, темперируют бобы при температуре 105-95°C в течение 15 мин.A method of processing full-fat soybeans, including pre-cleaning them from mechanical impurities, moistening, heating, tempering and cooling, characterized in that the beans are moistened up to 18-20% at an initial moisture content of 5-17%, the surface of the beans is heated for 50 seconds from above with a heat flow with a density of 12-13 kW / m 2 to a temperature of 110-115 ° C, from below with a heat flow with a density of 9 kW / m 2 to a temperature of 110-115 ° C, beans are tempered at a temperature of 105-95 ° C for 15 min .
RU2015153579A 2015-12-14 2015-12-14 Method for processing full-fat soybeans RU2615004C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153579A RU2615004C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for processing full-fat soybeans

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153579A RU2615004C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for processing full-fat soybeans

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615004C1 true RU2615004C1 (en) 2017-04-03

Family

ID=58505702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153579A RU2615004C1 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Method for processing full-fat soybeans

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615004C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156584C1 (en) * 1999-01-18 2000-09-27 ОАО "Незлобненский комбинат хлебопродуктов" Method and apparatus for producing full fat soya from soya beans
RU2313226C1 (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации Method for processing of full-fat soya beans
US20090263563A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Tanaka Itaru Terry Method of Preparing Spongy Soy Protein Flakes, Which Contain Coagulated Soy Protein and Soy Oil, From Full Fat, Enzyme Active Soy Flakes, and the Spongy Soy Protein and Soy Oil Containing Flakes Prepared According to Said Inventive Method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2156584C1 (en) * 1999-01-18 2000-09-27 ОАО "Незлобненский комбинат хлебопродуктов" Method and apparatus for producing full fat soya from soya beans
RU2313226C1 (en) * 2006-06-20 2007-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации Method for processing of full-fat soya beans
US20090263563A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Tanaka Itaru Terry Method of Preparing Spongy Soy Protein Flakes, Which Contain Coagulated Soy Protein and Soy Oil, From Full Fat, Enzyme Active Soy Flakes, and the Spongy Soy Protein and Soy Oil Containing Flakes Prepared According to Said Inventive Method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2324370C1 (en) Production method of corn flakes
RU2011118466A (en) THERMO PROCESSED FLOUR
CN206362138U (en) Drying device for producing the dry plate of apple half
WO2012034218A3 (en) Puffed cheese product and process for making same
RU2615004C1 (en) Method for processing full-fat soybeans
CN107183445B (en) Processing method of fruit and vegetable juice processed by radio frequency coupling high-voltage pulse electric field
US20220295838A1 (en) Apparatus and method for producing dry pasta
CN105546948B (en) A kind of donkey-hide gelatin drying system and its technique
CN107439682A (en) A kind of method of microwave hot air combined stable paddy lipase
RU2313226C1 (en) Method for processing of full-fat soya beans
Bulgakov et al. Intensification of rapeseed drying process through the use of infrared emitters.
KR101806344B1 (en) Method for vacuum freeze drying of polyglutamic acid
CN206131639U (en) Dull and stereotyped device that adds hot drying longan of vibrating
Brandão et al. Heat and mass transfer and energy aspects in combined infrared-convective drying of bee-pollen
CN105660824A (en) Moringa oleifera leaf drying method
RU2501203C1 (en) Method of disinfection of grain and products of its processing
RU2464799C1 (en) Method for reduction of fermentative activity of linseeds
Tian et al. Microwave drying characteristics and kinetics of lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) seeds
RU2480997C2 (en) Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya grains
Marchevsky et al. Analysis of the research results of the zeolite drying process
RU2617590C1 (en) Grain curing technique
ES2674435T3 (en) Method for accelerated rice aging
Abd Allah et al. Drying kinetics of white button mushroom (Agaricus bisporus) using different equipment of drying considering of power density
CN109315678A (en) A method of lipoxygenase in passivation beans
RU2303369C2 (en) Method for inactivating antinutritive substances and increasing nutritive value of soybeans

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171215