СПОСОБ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛОДОВ ТУНГА
METHOD OF POST-HARVEST TUNG FRUIT PROCESSING

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к послеуборочной обработке и подготовке плодов тунга к извлечению масла.
Для традиционной технологии подготовки тунговых плодов к переработке первостепенную важность имеют операции, связанные с их последующим хранением и технологической (производственной) сушкой. Созревание семян на растении плодов тунга происходит в сезон дождей, влажность убираемых плодов очень высокая и естественная сушка их требует длительного времени, не исключая при этом возможности порчи семян.
Известно, что в Китае плоды тунга после сбора обычно складывают в кучи и поливают сверху водой, чтобы размягчить плодовую оболочку. После этого семена из плодов выбирают вручную, сушат и размалывают. Затем из размолотых семян готовят брикеты, форму которым придают с помощью железных полос, затем брикеты прессуют на примитивных клиновых прессах [Растительные белковые корма / Пер. с англ. А.А.Воровича, Н.А.Емельяновой, Е.Н.Степановой. - М.: Изд-во «Колос», 1965. - С.168-172].
Недостатком является то, что плоды переувлажняют. Избыточное увлажнение усложняет отделение плодовой оболочки и вынуждает выполнять все операции только вручную.
Известен также способ переработки плодов тунга, включающий сбор плодов, складирование, выдержку, отделение плодовой оболочки от семян, сушку семян, отделение семенной оболочки от ядра и досушку ядра семян, при котором сбор упавших плодов осуществляется вручную. Плоды раскладывают слоем 10-15 см на специальных сетчатых стеллажах сушилки и высушивают, периодически подвергая перелопачиванию. Влажность передаваемого после подсушки в производство сырья не должна превышать 25%. Плодовая оболочка тунга после высыхания приобретает высокую механическую прочность, поэтому после естественной сушки плоды разрушают на дисковых шелушителях. Разделение рушанки ведут на воздушно-ситовых сепараторах. Семена после отделения оболочки высушивают в сушилках шахтного типа [Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. - Л.: ВНИИЖ. - T.1, кн.1, 1975. - С.522-525].
Недостатками данного способа является то, что сушка в естественных условиях требует больших площадей стеллажей, больших затрат физического труда (ручного) и продолжительность составляет 40 суток. Кроме того, качество получаемых жмыхов и масла, выход и потери масла в производстве зависят от качества разделения плодовой и семенной оболочек и ядра. При этом повышенная лузжистость жмыха из-за неполноты его обрушивания и отделения оболочек снижает содержание в нем не только масла, но и белка при дальнейшей переработке. Указанный выше способ принимаем за прототип.
Техническим результатом изобретения является получение семян и ядер плодов тунга стандартного качества для дальнейшей переработки с меньшими затратами времени.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем сбор плодов, складирование, выдержку, отделение плодовой оболочки от семян, сушку семян, отделение семенной оболочки от ядра и досушку ядра семян, согласно изобретению складирование плодов осуществляют в виде насыпи, которую укрывают и выдерживают под слоем теплоизолирующего материала в течение 90-96 часов для обеспечения самосогревания плодов, при этом каждые 12 часов определяют температуру плодов внутри насыпи и поддерживают ее не выше 30°С посредством регулирования толщины слоя теплоизолирующего материала, сушку семян осуществляют в течение 100-120 минут при 80°С в установках для сушки чайного листа, а досушку ядра семян производят при температуре 80°С в течение 60 минут до влажности 8% также в установках для сушки чайного листа.
Новизна предлагаемого способа послеуборочной обработки плодов тунга обусловлена тем, что в технологический процесс вводится стадия контролируемого самосогревания насыпи плодов, приводящая к размягчению плодовой оболочки, что существенно облегчает очистку плодов.
Способ осуществляется следующим образом. Плоды тунга, упавшие с дерева на землю, собирают вручную и складируют их в виде насыпи, не допуская их подсушивания. Насыпь укрывают подручными теплоизолирующими материалами (листья, трава), в результате чего происходит процесс самосогревания плодов, продолжительность которого ограничивают 90-96 часами. Во время процесса самосогревания каждые 12 часов определяют температуру внутри насыпи и поддерживают ее не выше 30°С, приоткрывая или полностью удаляя теплоизолирующие материалы. Затем плоды обрабатывают на дисковых дробилках типа АС-900 (ДДМ-2) при максимальном зазоре между дисками для отделения оболочки от семян. После этого смесь плодовой оболочки и семян разделяют на двойном встряхивателе типа В 120. Далее выделенные семена и ядра сушат.
Для сушки используют сушилки для чайного листа (фиксационно-завялочные машины), которые позволяют поддерживать определенную температуру сушки длительное время.
Фиксационно-завялочная машина ЧФЗКА-М представляет собой конвекционную сушильную установку. Сырье засыпают в бункер наклонного загрузочного конвейера, где его слой разравнивается и затем подается в пятиярусную камеру. Подогретый воздух, проходя через слой семян снизу вверх, обеспечивает равномерную сушку семян.
Сушку семян тунга осуществляют в течение 100-120 минут при температуре 80°С. А ядра семян досушивают до влажности 8% при температуре 80°С также в установке для сушки чайного листа, установленной последовательно по ходу технологического процесса. После этого ядро отправляют на дальнейшую переработку.
Пример осуществления заявляемого способа
Упавшие с деревьев плоды тунга на плантации сгребают в кучи по 100-150 кг, не допуская их подсушивания. Насыпь укрывают подручными теплоизолирующими материалами (листья, трава) для развития самосогревания. Продолжительность самосогревания 90 часов, температура в насыпи 30°С. Затем плоды обрабатывают на дисковых дробилках типа АС-900 (ДДМ-2) при максимальном зазоре между дисками для исключения дробления семян. Смесь оболочки и семян разделяют на двойном встряхивателе типа В-120. Выделенные семена сушат в сушилках для чайного листа при 80°С в течение 100 мин. Обрушивают семена в дисковых дробилках при жестком режиме, семенную оболочку и ядро семян разделяют в сепараторе типа пурифайера. Выделенное ядро семян досушивают в чаесушилке при 80°С в течение 60 мин и отправляют на дальнейшую переработку.
Продолжительность самосогревания связана с механической прочностью плодовой оболочки, достаточной для ее последующего отделения путем однократной обработки на дисковых дробилках, и представлена в таблице 1.
Кроме изменения механической прочности плодовой оболочки самосогревание влажных плодов сопровождается гидролизом липидов и окислением жирных кислот - возрастанием кислотного и перекисного чисел тунгового масла, представленным в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что при самосогревании свыше 96 часов техническое тунговое масло по показателю перекисного числа не соответствует требованиям нормативной документации.
Наиболее безопасным, допустимым для сохранения качества масла следует считать продолжительность самосогревания не более 96 часов. Самосогревание должно быть прекращено при достижении допустимой величины перекисного числа (по требованиям ТУ на тунговое масло - не более 10 ммоль 1/2 О/кг масла).
Необходимо также контролировать температуру плодов, не допуская повышения температуры более 30°С, так как повышение температуры свидетельствует о переходе процесса самосогревания в самоускоряющуюся стадию. Поэтому температуру плодов внутри насыпи регулируют толщиной слоя теплоизолирующего материала или раскрывая насыпь.
Выделенные семена имеют высокую влажность, что определяет необходимость их сушки в тепловых сушилках для получения сырья, пригодного для хранения, с минимальной потерей веществ, входящих в его состав. Высушиванию подвергается дополнительно и ядро тунговых семян после их обрушивания для лучшего последующего измельчения.
Результаты предварительного высушивания семян и окончательного досушивания ядер приведены в таблицах 3 и 4.
Сушку семян и ядер проводили при различных температурах от 40 до 100°С. В высушенных семенах и ядрах определяли влажность и кислотное число. Исходные семена после самосогревания имели влажность 27,08%. Контролем служат семена, высушенные естественной сушкой в тунгосушилке при температуре 20°С (длительность сушки 40 дней).
Высушивание семян и ядра при низкой температуре 40-60°С приводит к существенному увеличению кислотного числа за счет активного действия липазы. Влажность семян при низкой температуре изменялась незначительно по сравнению с исходной. Сушка при температуре 100°С также приводила к повышению кислотного числа масла уже за счет частичного термического гидролиза при длительной тепловой обработке.
Для целых семян наиболее оптимальным оказался режим высушивания при температуре агента сушки 80°С длительностью 120 мин.
Для ядер лучшие показатели - влажность и кислотное число были получены при температуре 80°С и продолжительности сушки 60 мин с конечной влажностью ядер 8,0%, что показано в таблице 4.
Технико-экономический эффект достигается при реализации разработанного способа в результате существенного сокращения длительности подготовки плодов к обрушиванию, экономии ручного труда и площадей сушильных стеллажей (таблица 5).
Проведена производственная проверка разработанной технологии на Очамчирском маслозаводе в октябре 2005 г.(г.Очамчири, республика Абхазия, Грузия). Положительный результат подтвержден полученным реальным экономическим эффектом.