СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛЬНА
FLAX SEEDS TREATMENT METHOD

Изобретение относится к масложировой и пищевой отраслям промышленности.
Лен является одним из популярных растений на Руси. Его выращивают для получения льняной ткани и льняного масла. Лен-долгунец для получения волокна, а лен-кудряш - масличная культура. Масло используют для приготовления пищи, лечения различных заболеваний и в технических целях, например, для получения олифы. Семена масличной культуры овально сплюснутые, заостренные с одного конца, длиной 4-6 мм, шириной 2-3 мм и толщиной 2 мм. Содержат жирное высыхающее масло (30-48%), в состав которого входят триглицериды линоленовой (35-45%), линолевой (25-35%), олеиновой (15-20%), пальмитиновой и стеариновой кислот; слизь 5-12%; белок 18-33%; углеводы 12-26%; органические кислоты; ферменты; витамины А, В, Е, Р; стеролы. Масло - светло-желтая маслянистая жидкость с характерным запахом и вкусом. В льняном масле по сравнению с другими растениями содержатся в большом количестве полиненасыщенные жирные кислоты, особенно омега-3 и омега-6, которые благоприятно влияют на процессы жизнедеятельности человеческого организма. Полиненасыщенные жирные кислоты представляют идеальное природное средство для профилактики и лечения атеросклероза, ишемической болезни сердца и многих других болезней, связанных с нарушением кровотока, тромбозов, а также рака различной локализации. Кроме того, лен широко применяется в народной медицине.
Известен способ приготовления растительного молока из семян льна. Способ предусматривает промывание семян льна в воде с температурой не более 25°С в течение 10-15 мин, влажные семена льна измельчают до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм методом растирания с последующей экстракцией в растворе поваренной соли с концентрацией не более 0,6% и гидромодулем 1:8-1:10 путем непрерывного перемешивания компонентов в течение 45-50 мин при температуре не более 30°С и разделение полученной пульпы на растительное молоко и семенную массу (см. RU 2333656 С1, 20.09.2008).
Недостатком данного способа является многостадийность процесса, а также отделение от семенной массы ценных продуктов.
Наиболее близким аналогом является способ малоотходной комплексной переработки семян льна. Предусматривается очистка семян от посторонних примесей, причем перед получением масла осуществляют охлаждение семян до температуры (-18)-(-20)°С, семена прессуют и получают обезжиренное семя и растительное масло. Затем масло отстаивают и фильтруют. Полученное масло подвергают щелочному гидролизу в смеси спирта, воды и гидроксидов щелочных металлов при температуре 70-100°С. По окончании процесса гидролиза осуществляют экстракцию неполярных компонентов из продуктов гидролиза растворителем. Получают водный раствор солей жирных кислот, из которого выделяют смесь жирных кислот, которую растворяют в спирте и добавляют мочевину. Полученный раствор охлаждают до температуры 10-30°С и фильтруют. Фильтрат выпаривают. Полученный остаток смешивают с водным раствором минеральной кислоты и органическим растворителем с получением раствора линолевой и линоленовой кислот. Полученный раствор линолевой и линоленовой кислот в органическом растворителе отделяют от водной фазы и выпаривают до удаления органического растворителя с получением остатка, который представляет собой смесь линолевой и линоленовой кислот (см. RU 2355746 С1, 20.05.2009).
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что для обработки льна используют большое количество химических веществ, а также низкая биологическая активность полученных компонентов.
Предлагается новый способ обработки семян льна. Он включает использование зрелых семян льна с влажностью 5-6%, увлажнение их перед обработкой водой до влажности 12-15%, выдерживание в течение 3-5 минут, непрерывную подачу семян на металлическую сетку, равномерное распределение семян на сетке с толщиной слоя 3-8 мм, кратковременное, в течение 30-150 секунд, прогревание при температуре 150-350°С, при этом тепло передается к семенам как снизу, так и сверху, при этом нагревание чередуют с выдержкой без нагревания в течение 10-15 секунд.
Нагревание сверху осуществляют с помощью инфракрасного излучения.
После обработки на поверхность семян распыляют натуральный сок в количестве 1-3%. При этом в качестве натурального сока используют сок облепихи, или жимолости, или черноплодной рябины.
Также после обработки на поверхность семян распыляют микро- и макроэлементы ионов калия, магния, кальция, фосфора, марганца, селена или цинка в органической форме в виде аспарагинатов.
Техническим результатом изобретения является создание нового вида продукта, обладающего функциональными и профилактическими свойствами за счет увеличения сорбционной способности семян льна и укрепления на поверхности микро - и макроэлементов, повышение сорбционной способности к связыванию и выведению тяжелых металлов и радионуклидов, снижению обсемененности семян посторонней микрофлорой.
Способ обработки семян льна предусматривает следующее. Зрелые семена льна влажностью 5-6% специально увлажняют до 12-15% водой, выдерживают в течение 3-5 минут. Семена непрерывно подают на металлическую сетку и распределяют равномерно слоем толщиной 3-8 мм, затем подвергают кратковременному, в течение 30-150 секунд, нагреванию при температуре 150-350°С. Нагревание осуществляют снизу и сверху. Нагревание сверху образуется за счет применения, например, инфракрасного излучения. При этом нагревание чередуют с выдержкой без нагревания в течение 10-15 секунд. В результате интенсивного нагрева влага в семенах льна переходит в пар, прогревает изнутри оболочку и создает избыточное давление внутри семени. Оболочка, состоящая в основном из клетчатки, изменяет свои свойства, в ней образуются многочисленные микроотверстия, через которые пар выходит наружу. В результате гидротермической обработки происходит деполимеризация клетчатки. Семена приобретают новый специфический вкус жареных семечек и легко измельчается. Заявленная гидротермическая обработка семян льна воздействует только на оболочку и изменяет ее физико-химические свойства. Жирнокислотный состав масла семян льна остается неизменным.
Что касается времени и температуры нагревания, соответственно 30-150 секунд и 150-350°С, то уменьшение времени обработки менее 30 секунд и температуры менее 150°С не позволяет образовываться микроотверстиям для выхода пара, а увеличение времени более 150 секунд и температуры более 350°С приводит к разрушению семян льна. Следует отметить, что внешне семена льна остаются такой же формы, как и до обработки (см. рисунок 1).
5
7
2
3
Необработанные семена льна содержат на своей поверхности почвенную микрофлору, преимущественно состава, отвечающего региону возделывания культуры. Уровень обсемененности лежит в пределах 1×10-1×10 КОЕ/г. Посторонняя микрофлора находится на поверхности семени. Гидротермическая обработка приводит к тепловому удару и гибели основного количества микрофлоры. После обработки обсемененность уменьшается до 1×10-1×10 КОЕ/г.
Гидротермическая обработка семян льна усилила сорбционные свойства оболочки. В результате обработки оболочка приобрела функции сорбента. Проведенные измерения сорбционной активности семян льна в отношении ионов металлов, находящихся в растворе, как в чистом виде, так и в смеси с другими металлами, показали высокую емкость. Результаты измерения приведены на рисунке 2. То есть, согласно представленной диаграмме видно, что семена, обработанные заявленным способом, проявляют лучшую сорбционную способность по сравнению с необработанными семенами.
Обработанные семена льна дополнительно можно обогащать набором витаминов и микроэлементов, содержащихся в натуральном соке. На горячие семена, содержащие 3-5% остаточной влаги, распылением наносят натуральный сок облепихи, или жимолости, или черноплодной рябины из расчета, чтобы конечная влажность не превысила 9-10%, преимущественно в количестве 1-3%. Нанесенные соки поглощаются поверхностью семян, и при этом не требуется проведение дополнительной сушки. Семена льна приобретают новый вкус и запах, присущий наносимому соку.
Также, обработанные семена льна дополнительно можно обогащать микро- и макроэлементами в органической форме в виде аспарагинатов. На горячие семена, содержащие 3-5% остаточной влаги, распылением наносят микро - и макроэлементы ионов калия, магния, кальция, фосфора, марганца, селена или цинка в органической форме в виде аспарагинатов. Затем семена охлаждают до комнатной температуры и упаковывают в герметичную, препятствующую доступу кислорода, тару.
Примеры осуществления заявленного способа.
Пример 1.
Зрелые семена льна с влажностью 5% увлажняют водой до влажности 12% и выдерживают в течение 5 минут. Затем увлажненные семена льна непрерывно подают на металлическую сетку и равномерно распределяют на ней слоем толщиной 3 мм. Затем семена подвергают нагреванию снизу и сверху в течение 100 секунд и температуре обработки 200°С. Зоны нагрева чередуют с зонами выдержки без нагрева каждые 10 секунд. Полученные семена имеют неизменный жирнокислотный состав до и после обработки.
Пример 2.
Зрелые семена льна с влажностью 6% увлажняют водой до влажности 15% и выдерживают в течение 3 минут. Затем увлажненные семена льна непрерывно подают на металлическую сетку и равномерно распределяют на ней слоем толщиной 8 мм. Затем семена подвергают нагреванию снизу и сверху в течение 150 секунд и температуре обработки 350°С. Затем семена снова выдерживают, без нагревания, в течение 15 секунд. Полученные семена имеют неизменный жирнокислотный состав до и после обработки. На обработанные семена льна распыляют сок облепихи в количестве 3%.
Пример 3.
Зрелые семена льна с влажностью 6% увлажняют водой до влажности 13% и выдерживают в течение 4 минут. Затем увлажненные семена льна непрерывно подают на металлическую сетку и равномерно распределяют на ней слоем толщиной 5 мм. Затем семена подвергают нагреванию снизу и сверху в течение 30 секунд и температуре обработки 150°С. Затем семена снова выдерживают, без нагревания, в течение 12 секунд. Полученные семена имеют неизменный жирнокислотный состав до и после обработки. На обработанные семена льна распыляют аспарагинат калия.
Изобретение позволяет создать новый вид продукта, обладающий функциональными и профилактическими свойствами за счет увеличения сорбционной способности семян льна, снизить обсемененность семян посторонней микрофлорой, повысить сорбционную способность к связыванию и выведению тяжелых металлов и радионуклидов.