Построение технологического процесса и конструктивная проработка многофункциональной установки для обработки нативной сои ультразвуком. Обоснование водно-сырьевой суспензии

Злаковые и зернобобовые культуры обладают пористой структурой, являясь при массообменных процессах инертным носителем, содержат в себе пустоты в виде пор и устьиц, на поверхности которых находятся инородные извлекаемые вещества в твердом состоянии, в частности, белки ингибиторов трипсина и уреазы. Эти вещества, ввиду своего вредного воздействия на конечный продукт, и подлежат удалению экстрагированием. Одним из способов инактивации антипитательных веществ является ультразвуковая обработка сои. В статье рассмотрена технология инактивации ингибиторов, ухудшающих продуктовую и протеиновую ценность нативной сои. В разрабатываемой технологии преследовалась цель растворения твердого вещества – белка ингибитора сои в жидкости, осуществляемой за счет молекулярной диффузии, интенсифицирующей процессы массопередачи и массоотдачи. При создании суспензии путем смешения твердой (измельченного зерна сои) и жидкой (воды) фаз начинается проникновение молекул воды, являющихся растворителем, проникающим под действием капиллярных сил в поры и устьица обрабатываемого тела. На этом основании установлены технологические направления исследований, построена последовательность и обоснована физическая суть операций, состоящая из четырех основных этапов: измельчение зерна сои, создание суспензии «вода-соя», ультразвуковая (УЗ) обработка сои, сушка. В результате проведенных исследований установлены оптимальные технологические параметры для интенсификации процесса инактивации антипитательных веществ, содержащихся в нативной сое: степень измельчения зерна сои 0,5-1,0 мм; соотношение водно-соевой суспензии (1:1). Эффективностью разработанного технологического процесса будут факторы, воздействующие на качество получаемой продукции, длительность и энергоемкость процесса, ресурсосбережение, простота конструкции и невысокая стоимость изготовления, возможность автоматизации.

1. Балакай Г.Т., Безуглова О. С. Соя: экология, агротехника, переработка. Ростов на/Д: Феникс; 2003.

2. Мякушко О.А., Баранов Ф.Б. Соя. М.: Колос; 2003.

3. Скурихин И.М. Химический состав российских пищевых продуктов: справочник. М.: ДеЛи принт; 2002.

4. Власов Г.П. Биодеградируемые полимеры на основе полипептидов и белков. Экология и промышленность России. 2010; 5: 67-71.

5. Устройство для обработки зерна, пивного солода, семян масличных культур: патент на полезную модель № 208531 U1 Рос. Федерация, МПК B02B 5/00 / Д.В. Макаров, Е.А. Сундуков, Ф.Я. Рудик, Н.Л. Моргунова; заявитель ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»; ООО «Химмаш-Старт»; заявл. 05.04.2021: опубл. 23.12.2021

6. Рудик Ф.Я., Загородских Б.П., Моргунова Н.Л. и др. Совершенствование технологии переработки сои с использованием ультразвука. Вестник Мордовского университета. 2018; 28(2): 266-286.

7. Моргунова Н.Л., Макаров Д.В., Рудик Ф. Теоретический анализ и обоснование процесса взаимодействия гидродинамических колебательных систем при технологическом воздействии на зернобобовые культуры. Аграрный научный журнал. 2021; 9: 92-94.

8. Рудик Ф.Я., Моргунова Н.Л., Скрябина Л.Ю. Ультразвуковая обработка зерна при подготовке к помолу. Хранение и переработка сельхозсырья. 2016; 2: 53-56.

9. Моргунова Н.Л., Макаров Д.В., Рудик Ф.Я. Теоретический анализ и обоснование процесса взаимодействия гидродинамических колебательных систем при технологическом воздействии на зернобобовые культуры. Аграрный научный журнал. 2021; 9: 92-94.

10. Рудик Ф.Я., Загородских Б.П., Моргунова Н.Л. Совершенствование технологии переработки сои с использованием ультразвука. Вестник Мордовского университета. 2018; 28(2): 266-286.

11. Многофункциональное шнековое устройство для обработки зерновых и зернобобовых культур: патент на полезную модель № 223297 U1 Рос. Федерация, МПК B02B 5/02 / Ф.Я. Рудик, Н.Л. Моргунова, Д.В. Макаров и др.; заявитель ФГБОУ ВО «Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова»; № 2023134013, заявл. 20.12.2023, опубл. 13.02.2024.