СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ КРУПЯНЫХ ПРОДУКТОВ МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ
METHOD FOR CEREAL PRODUCTS ENRICHMENT WITH MICROELEMENTS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности применяться для изготовления крупяных продуктов и кормов для сельскохозяйственных животных, птицы и рыб с повышенным содержанием микроэлементов.
Область применения - ультразвуковая обработка зерновых изделий водными растворами солей в кавитационном реакторе при заданных основных параметрах применяется в технологических процессах для создании пищевых продуктов и кормов с заданным содержанием микроэлементов. Еще одним положительным моментом является то, что за счет известного бактериологического действия ультразвука на микроорганизмы [1] можно добиться более долгого поддержания продукта в сохранности, если, не исключив то намного снизив риск порчи по причине микробиологической деятельности, но не стоит забывать что порог кавитации в жидкостях зависит от температуры [2], из за прямой зависимости от нее давления насыщенного пара, которое действует в кавитационных пузырьках против гидростатического давления.
Известен способ внесение растворов электролитов в пищевое сырье при ультразвуковой обработке биополимеров при величине амплитуды звукового давления не меньшей чем, 5,5 значений гидростатического давления, и с производительностью не большей 450 объемов кавитационного реактора в час водой [RU 2279918, 2006].
Так же известен способ посола мяса для мясопродуктов активированным рассолом, представляющим собой раствор поваренной соли и других посолочных веществ [RU 2245624, 2005].
В обоих случаях судя по описанию способов ультразвуковая обработка направлена на увеличения содержания синтезируемой в результате технологического процесса перекиси водорода, который в свою очередь снижает активность бактерий в обрабатываемых продуктов.
Известен еще способ включающий обработку раствора в кавитационном реакторе [RU 2245624, 2004]. При использовании этого способа способность растворения соли в растворе увеличивается, что дает положительный эффект при засолке, путем снижения концентрации соли в растворе.
Известен еще способ сонохимической обработки рассола в кавитационном реакторе перед его смешением с пищевым сырьем, в котором амплитуду звукового давления в обрабатываемом рассоле поддерживают меньшей удвоенного значения гидростатического давления в реакторе [RU 2402909, 2009].
Недостатками всех перечисленных выше способов является, что все перечисленные технологии не включают в себя кавитационного- обогащения микроэлементами кормовых и крупяных продуктов.
Из уровня техники известен способ обработки зерновых продуктов в квитанционном реакторе [RU 2316227 C1, 2008]. Известный способ как и заявляемый осуществляет пополнение состава растворами микроэлементов.
Однако заявленный способ имеет отличия от противопоставленного. Отличия заключаются в том что предусматривается этап ультразвуковой обработки, при котором крупяные изделия обогащаются микроэлементами под действием ультразвука. Так же отличие заключается в том что в первом случае готовым продуктом является гомогенизированный жидкий продукт (измельченный и смешанный), а в заявляемом изобретении зерна крупинок остаются не разрушенными - продукт после обработки имеет такой же внешний вид что и до обработки, он не измельчается и не меняет своей консистенции. Также отличие заключается в том, что в прототипе используются соли натрия и калия с целью получения их гуматов, а в заявляемом изобретении растворы любых микроэлементов, причем как полученные искусственным путем, так и естественным (использование природных минеральных вод) без получения гуматов.
Техническим результатом заявляемого изобретения является получение обогащенных крупяных продуктов, причем обогащение происходит растворами солей металлов под действием ультразвукового поля.
Для осуществления эксперимента были взяты растворы солей железа и цинка в бидистиллированной воде, затем этими растворами обрабатывались образцы овсяной и перловой крупы при различных температурах, частотах ультразвука и времени обработки. В качестве реактора использовался химический стакан. В использованном методе тестировали на результат содержание микроэлементов в пробах. В лабораторных условиях был проведен эксперимент с различными наборами составов обогащающей жидкости при различных температурах, частотах и продолжительности воздействия. Результатом эмпирических исследований стали данные доказывающие возможность процесса обогащения круп микроэлементами под действием ультразвука.
Рассмотрим зависимость насыщения от температуры, частоты ультразвука и времени обработки на примере обогащения перловой и овсяной крупы цинком, при постоянной концентрации микроэлементов в рабочем растворе. Для анализа берем пару частот частоты ультразвука при этом составляли 35 и 42 кГц при. шаге температур в 5°C от 40°C до 60°C и времени в интервале от 10 до 30 минут с периодом в 5 минут. Полученные данные приведены в таблицах 1,2.
Таблица 1
Результаты обогащения перловки
Температура, °C
40
45
50
55
60
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Время, мин
-
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
24,451
10
56,15
65,589
60,547
69,396
62,406
71,485
68,612
78,329
73,461
83,635
15
57,625
67,354
63,083
72,14
66,266
75,994
70,565
81,083
75,043
84,836
20
61,773
73,143
65,748
76,381
70,046
80,951
75,842
85,847
79,865
87,234
25
63,169
76,488
68,154
78,993
73,24
84,327
78,761
88,879
84,255
93,144
30
64,031
78,123
70,081
83,525
76,177
88,151
83,794
95,803
88,167
99,635
Таблица 2
Результаты обогащения овсянки
Температура, °C
40
45
50
55
60
Частота 1
Частота 2
Частота1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Частота 1
Частота 2
Время, мин
-
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
20,83
10
57,939
68,196
68,612
73,352
73,524
77,941
76,531
85,199
80,823
89,254
15
59,979
70,648
70,64
76,599
75,381
83,619
79,03
87,586
84,162
91,608
20
62,451
75,304
72,927
81,231
77,407
86,995
81,943
93,115
87,409
95,176
25
64,723
79,004
73,861
83,873
79,835
90,814
84,233
96,33
90,221
101,059
30
67,939
82,102
76,127
87,901
82,343
94,12
86,839
103,334
93,154
107,266
Таким образом, вышеизложенные результаты свидетельствуют о возможности осуществления заявленного изобретения с помощью описанных в заявке или известных ранее средств и методов, а так же о возможности достижения указанного выше технического результата при воплощении совокупности признаков изобретения.