Научные основы технологии хранения и переработки семян подсолнечника

• Автор: Лобанов, Владимир Григорьевич
• Шифр специальности: 05.18.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 82 с. : ил.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1. Актуальность проблемы. Проблема здорового питания существует во всех странах. Важнейшим направлением государственной политики России в этой области является законодательная и нормативная база в сфере производства и потребления пищевых продуктов на основе Федерального Закона «О качестве и безопасности пищевых продуктов», президентской программы по проблеме здорового питания населения России и других материалов, посвященных этой проблеме, включая утвержденную Совмином РФ концепцию здорового питания населения России до 2005 года, получившую уровень государственной политики.
Фундаментальные исследования в области производства пищевых продуктов, пищевой химии, биохимии, микробиологии, гигиены питания требуют критической переоценки современных технологий хранения и переработки растительного сельскохозяйственного сырья. Особую остроту эта проблема приобрела для семян масличных растений в результате успешной селекции подсолнечника на высокое содержание масла.
Появление в пятидесятых годах текущего столетия в промышленном производстве высокомасличного подсолнечника - основной масличной культуры России, выявило уже в первые годы переработки семян новых сортов, что в ходе селекции на высокую масличность коренным образом изменилась анатомия и морфология плода подсолнечника - семянки, изменился химический состав липидного комплекса и относительные массовые доли основных и покровных тканей. Традиционная технология переработки для нового подсолнечника оказалась совершенно непригодной и сопровождалась снижением качества масличного сырья при уборке, хранении и технологической переработке. Недопустимое снижение выходов масла, ухудшение его качества, в первую очередь из-за развития процессов окисления ненасыщенных жирных кислот в его составе, невозможность получения нетемнеющих продуктов на основе подсолнечного белка потребовали постановки серии исследований, остающихся до настоящего времени актуальными.
Переработка масличных семян по традиционным технологиям связана с интенсивными воздействиями на семена - тепловыми, механическими, физикохимическими и физико-механическими. Последующая рафинация масел включает, кроме тепловых, также и химические воздействия на липидный комплекс. Все эти воздействия сопровождаются значительными материальными и энергетическими затратами. Не менее серьезны и экологические проблемы традиционной технологии из-за образования токсичных выбросов, больших объемов вторичных продуктов и отходов. Еще более острой проблемой является неизбежное ухудше-

ние биологической ценности получаемых пищевых продуктов из-за изменения жирно-кислотного состава липидов растительных масел, денатурации белков семян и появлением в готовых продуктах антипитательных и других нежелательных соединений, образующихся под влиянием интенсивных технологических воздействий при хранении и переработке растительного масличного сырья.
Анализ патентно-информационной литературы показал, что в решение различных аспектов рационального хранения и технологической переработки зерна и семян большой клад внесли фундаментальные исследования В.ЛКретовича, Е.Д.Казакова, Л.А.Трисвятского, А.П.Нечаева, Е.М.Мельникова, Г.А.Егорова, М.Е. Гинзбурга, Л.Н. Куприца, С.П. Пункова, Н.П. и ЕЛ. Козьминых,
В.В.Ключкина, В.И.Ржехина, В.Н.Красильникова, Н.И.Соседова, В.М.Копейков-ского, Н.С. Арутюняна, В.Г.Щербакова и ряда других исследователей, работавших над этой проблемой. Несмотря на большое число выполненных работ, актуальность проблемы не снижается, так как наиболее сложная и дорогостоящая задача уменьшения потерь масличного сырья при хранении и сохранение в получаемых из него продуктах в нативном состоянии биологически активных компонентов все еще нуждается в решении.
Одна из причин этого - отсутствие комплексного системного подхода к анализу сложных биотехнологических процессов, происходящих в масличных семенах при хранении и переработке, обусловленных не только многовариантностью химических и биохимических процессов из-за разнокачественности химического состава и высокой неустойчивостью растительного сельскохозяйственного сырья при хранении, сезонностью его производства и поступления на хранение и переработку, но и недостаточной изученностью биохимических, технологических и микробиологических процессов в семенах масличных растений, ограничивающих возможности компьютеризации управления процессами их рационального хранения и переработки.
Актуальность проблемы, решению которой посвящена диссертационная работа, подтверждена включением ее в серию Государственных научно-технических программ 1992-1998 гг. Тематика исследований входила в план НИР КубГТУ (1991-1998 г.).
Автор выражает глубокую благодарность и признательность научным консультантам - Заслуженному деятелю науки и техники Российской Федерации, доктору технических наук, профессору кафедры биохимии и технической микробиологии В.Г. Щербакову и доктору технических наук, профессору, заведующему кафедрой технологии переработки зерна и комбикормов А.Ю. Шаззо за постоян-

|с_ ЕаЬ37Г 1 1ж|-V*) л/2К’
где И - толщина лузги;
Н - радиус кривизны поверхности лузги;
Е1 ,У1- модуль Юнга и коэффициент Пуассона для лузги; у0 - линейная скорость кромки бича Как следствие получим выражение для максимальной силы взаимодействия семянки и бича при ударе:
В качестве феноменологического критерия разрушения лузги семян подсолнечника при известном пределе их прочности У/ было принято условие достижения величины ЗУ/ максимальным давлением Ртах :
Условие (3) и соотношения (1)-(2) позволяют определить параметры разрушения лузги при обрушивании семян.
При возрастании механических воздействий на обрушиваемые семена, неизбежных при возрастании прочности и упругости лузги, происходит интенсивное дробление ядра. Поэтому переработка таких семян целесообразна без обрушивания, и следовательно, без отделения лузги.
Оптимальные условия обрушивания семян подсолнечника, исключающие разрушение структуры ядра, рассчитывали с помощью компоненты тензора напряжений, равной максимальному касательному напряжению тшах. В поле Герца (при упругих напряжениях) выражение для тшах имеет вид:
Е2 - модуль Юнга для ядра, ртах - давление в центре площадки контакта.

1 тах

где У2 - коэффициент Пуассона для ядра;