Нетрадиційні олійні культури

Сучасні тенденції формування здорового раціону харчування диктують необхідність створення нових продуктів з підвищеною біологічною і фізіологічною цінністю. 3 цією метою доцільно вико-ристовувати природну олійну сировину, що містить збалансований комплекс жирних кислот, білків і біологічно активних ліпідів, у тому числі, каротиноїдів і токоферолів, а також мінеральних елементів.

Перспективними джерелами біологічно активних ліпідів, білків і мікроелементів можуть служити нетрадиційні види рослинної сировини з високим їх вмістом. До нетрадиційних видів сировини від-носять насіння томатів, гарбузів, огірків, кавунів тощо. Олію з них застосовують для харчових і технічних цілей. Знежирене насіння ви-користовують як корм для худоби.

Гарбуз (Cucurbita рего)

Гарбуз -- однорічна трав'яниста рослина родини гарбузових (Cucurbita). Плід - соковита багатонасінна ягода з жовтою м'якоттю, діаметромвід 15 до 40 см, інколи і більшим. Насіння становить 0,75-5 % маси гарбуза. 3 1 га збирають 200-300 кг іноді до 700 кг гарбузового насіння. Насіння плоске, еліптичне, довжиною 10-12 мм, що має дві оболонки - зовнішню, дерев'янисту, жовтувато-білу і внутрішню у вигляді плівки, зеленувато-сіру. Насіння без ендосперму, зародок - з великими сім'ядолями. Насіннєва оболонка складає в середньому 20-32 % маси насіння. Маса 1000 штук сухого насіння 140-350 г.

Хімічний склад гарбузового насіння (% у перерахунку на суху ре-човину): волога 6,0-6,5; ліпіди - 34,1-38,0; білок (N х 6,25) 31,0-32,5; целюлоза 13,6-18,1; розчинні вуглеводи 9-10,4. Вміст олії в ядрі - 47,4 -54,6%.

Шрот гарбузового насіння містить 32-55 % білку. Білок, отриманий при переробці лущеного насіння, використовують в харчових цілях.

Вологість насіння після його вилучення з плодів складає 43-50%. Дія температури, вологи і ферментів насіння викликає збільшення кислотності олії та накопичення в ній продуктів окиснення.

Останнім часом, все частіше гарбузову олію використовують з лікувально-профілактичною метою.

Гарбузова олії відноситься до лінолевої групи, переважаючою є поліненасичена лінолева кислота (Таблиця 7.68).

Таблиця 7.68. Порівняльний жирнокислотний склад деяких олій

Для найбільш ефективного співвідношення в харчових оліях ненасичених жирних кислот виробляють гірчично-соняшникову і гірчично-гарбузову олії.

Гарбузова олія містить токофероли (76 % від суми токоферолів становить а-токоферол і 24 % його ізомери). Це зумовлює достатньо високу стійкість олії до окиснення при зберіганні та її біологічну активність. В олії знайдено фітостерин кукурбітол С27Н460, вуглевод мелен С30Н62 та оксицеротинову кислоту.

Волоський горіх (Juglans regia L)

Це дерево висотою від 15 до 30 м. Культура однодомна. Листя велике, складне, непарноперисте, яке складається з 5-9, рідше 11-13 листочків. Плід (Рис.7.23) - несправжня кістянка, складається з м'ясистого навколоплідника (перикарпу), кісточки - несправжньої кістянки (ендокарпу) і зародка з великими складчастими сім'ядолями - (ядра). Дозрілий навколоплідник розтріскується.

Волоський горіх теплолюбива рослина, запилюється вітром. На одній рослині є жіночі і чоловічі квіти, які цвітуть не одночасно (яви-ще дихогамії) в одних — першими зацвітають чоловічі (сережки) і за 5-14 днів — жіночі або навпаки. Пилок вітром переноситься на 100 і більше метрів.

Вік дерев може досягати 300 і більше років. У Криму в селищі Генеральське Алуштинського району росло 1000-річне дерево, яке за-гинуло від блискавки.

Білки волоського горіха містять майже всі амінокислоти. Вжи-вання горіхів у свіжому вигляді запобігає порушенню вуглеводного обміну, вітамін В4 (тіамін) стимулює окиснення цукру і сприяє роз-щепленню піровиноградної кислоти. Плоди горіху використовують-ся широко в народній медицині, як лікувальний засіб. Деревина горі-хів є цінною сировиною для виготовлення меблів, художніх виробів, музикальних інструментів.

Згідно ГОСТу 16832-71 горіхи волоські заякістю поділяються на три сорти: вищий, перший і другий. Розмір горіхів (найбільший поперечний діаметр) відповідно повинен бути не меншим, мм: для ви-щого - 28,0, першого - 25,0, другого - 20 мм. Вихід ядра, % - 50, 45, 35, відповідно, вологість ядра не більше 10 %.

Згідно ГОСТу 13854-78 при закладанні на зберігання насіння горіхоплідних дерев і чагарників повинно мати вологість: горіха во-лоського - 11-12 %, ліщини - 13 %, фісташок - 6-8 %.

Ядро волоського горіхазгідно ГОСТу 16833-71 заякістю поділя-ють на два сорти: вищий і перший, які відповідають нормам і характе-ристикам наведеним в Таблиці 7.69.

Таблиця 7.69. Вимоги до якості ядер волоського горіха

Олія плодів волоського горіха забарвлена в жовто-коричневий колір і відноситься до лінолево-олеїнової групи. Жирно-кислотний склад олії наведено в Табл. 7.70.

Таблиця 7.70. Жирно-кислотний склад горіхової олії.

Насіння томатів

Томати відносяться до родини пасльонових (Solanaccae Pers), яка нараховує 80 родів і більше 2000 видів. Родина пасльонових об'єднує значну кількість харчових, технічних і лікарських культур, деякі з них мають в своєму складі алкалоїди, глікозиди, які є отруйними.

Рід Lycopersicon Tourn, до якого відносяться томати, має багато морфологічних ознак (листя, суцвіття, стебла) подібних до рослин роду Solanum.

Рід Lycopersicon Tourn ділиться на три види: L.Peruvianum Mill (перуанський), L.hirsutum humbet Вопр (волосистий) i L. esculentum Mill (звичайний). Останній вид поділяють на 3 підвиди: дикий, на-півкультурний та звичайний.

Насіння культурних форм томатів, яйцеподібної форми, з заго-стренням, жовтувато-сірого кольору, опушені. Нині виведено декіль-ка сортів і гібридів з темно-коричневим опушеним насінням. Насін-ня томатів має форму плоского овалу і характеризується значним вмістом твердого товстостінного лушпиння. Розміри насіння (мм): довжина 3, ширина 2, товщина 1,5.  Маса 1000 штук насіння від 1 до 4 г. Насіння диких видів (перуанський, волосистий) щедрібніше, до того ж останні темно-коричневого кольору, не опушені. Зародок має зігнуту форму і складається з довгих сім'ядолей і короткого корінця. Кожна насінина знаходиться в слизовій оболонці (панцир), що затримує передчасне проростання насіння. При пророщені насіння спочатку з'являється корінець, потім розправляються згорнуті у вигляді петлі сім'ядолі.

При переробці томатів із виробництвом соку, соусів, пюре, пас-ти відходом є вичавки - суміш насіння, шкірки плодів і залишків м'якоті.  Плід томатів - дво- чи багатогніздова соковита ягода, в якій міститься 94 % води, 4 % вуглеводів, 1 % білків і 1 % ліпідів. У плодах томатів міститься від 0,5 до 8,0 % насіння, найчастіше від 4 до 5 % маси плоду.

Біохімія

Насіння томатів відокремлюють від вичавок після їх висушування, подрібнюючи і розділяючи за розмірами на насіння і подрібнену шкірку томатів, або при промиванні вичавок водою, використовуючи різницю густини насіння і шкірочки томатного плоду (насіння тоне у воді, а м'якоть і шкірочка плоду спливає). Насіння, що осіло, меха-нічно віджимають від вологи і висушують в сушарках до вологості 11-12 %.

Грудочки насіння з невідокремленою шкіркою, що утворилися під час сушіння, подрібнюють і відсіюють насіння. Вихід насіння ста-новить 1 % до маси плоду.

Таблиця.  Хімічний склад насіння томатів, шкірочки і томатних вичавок

Слід зазначити, що кількість глікозидів у насінні томатів і томатних вичавках невелика і практично не може негативно впливати на готові продукти, тому що поріг гіркоти нарингіну складає 2х103 %, a в а-томатину - 5х10~3 %.

Білки насіння томатів мають високу біологічну цінність та харак-теризуються високим вмістом розчинних фракцій.

Таблиця. Порівняльна характеристика фракційного складу білків насіння томатів та сої.

Вміст окремих вуглеводів в томатних вичавках та насінні томатів наведено в Таблиці.

Таблиця. Вміст вуглеводів в томатних вичавках та насінні томатів.

3 насіння томатів одержують олію від світло-жовтого до темно-коричневого кольору з гострим перцевим запахом, що містить 0,8-1,0 % фосфоліпідів, 112-150 мг /100 г токоферолів, до 1 % каротиної-дів і 0,8-1,88 % інших неомилюваних речовин.

Олію використовують для харчових і технічних цілей. Знежирене насіння йде на корм худобі. Фізико-хімічні властивості томатної олії наведені в таблиці.

Таблиця Фізико-хімічні властивості томатної олії.

Плодові кісточки

Плодові кісточки одержують як відходи на плодоконсервних ви-робництвах. На олієдобувні заводи надходить суміш кісточок різних плодів - вишні, сливи, персиків, абрикосів тощо. Технологічні проце-си виготовлення соків, варення, пюре, стерилізованих консервів суттєво впливають на якість кісточок і олії в них. В кісточках, як прави-ло, міститься олія з підвищеним кислотним числом (до 20 мг КОН), що пояснюється підвищенною активністю гідролітичних процесів у їх ядрах під час технологічної обробки плодів та при зберіганні й транспортуванні кісточок.

Характерною особливістю усіх плодових дерев є плід «кістянка», в якому олія зосереджена в ядрі, ядро покрите міцною задерев'янілою оболонкою. Особливістю хімічного складу кісточкових є наявність в ядрі цианового глікозиду амігдаліну. В складі жирних кислот олії основною є олеїнова кислота.

Вишня звичайна (Cerasus vulgaris Mill)

Плодова кісточкова порода. Плоди містять 8-14 % цукру (глюкози), 0,8-2,4 % кислот, 0,2-0,8 % дубильних і 0,3-0,6 % пектинових речовин., вітамін С, мінеральні солі. Кісточки складають приблизно 40 % маси плоду, ядро — 28 % маси кісточки. У ядрі міститься 0,8 % амігдалину. Вишня - добрий медонос. На Україні росте повсюдно. За площею в садибах займає друге місце після яблуні.

Кісточки є відходом при виготовленні варення, киселів, сиропів, наливок, ягідних вин. Масова частка олії у кісточках 21,4 %, в ядрі 30-50%.

Свіжа вишнева олія - золотисто-жовта, з мигдальним запахом і смаком. Швидко прогіркає, мигдальний запах і смак зникають на по-вітрі протягом 14 днів. Рафінована вишнева олія застосовується для харчових потреб.

Абрикос (Armeniaca vulgaris L)

Найбільш поширеними є види - абрикос звичайний та маньчжур-ський. До звичайного виду відносять всі культурні сорти абрикосу, дикі і здичавілі форми. До маньчжурського - урюк (культивується в Середній Азії) та жерделі (культивується на Північному Кавказі).

Кісточкова плодова порода із соковитою м'якіттю, маса якої ста-новить приблизно 30 % ваги всього плоду. Ядро насіння може бути як солодким так і гірким. Гіркий смак ядра зумовлений вмістом амігдалину (до 8,8 %).

Масовачастка олії в кісточках 24-30 %, в ядрі — 40-58 %. В складі олії переважає триолеїн.

Свіжа олія безбарвна, приємного запаху і смаку, що нагадує гіркий мигдаль, під час зберігання жовтіє, потім темніє. Рафінована олія застосовується в косметиці, парфумерному виробництві, консервній промисловості.

Персик

Цінна плодова кісточкова порода. М'якіть плоду дуже приємна на смак, соковитий з ніжним ароматом. Кісточки є відходом при консервуванні плодів, складають в середньому 8 % маси свіжих плодів. Масова частка олії ядрі кісточок 32-35 %. 3 1т сирих кісточок одержують 18 кг олії. Свіжа персикова олія від світло-жовтого до зеленувато-жовтого кольору. Рафіновану олію використовують в косметиці, парфумерії і в харчуванні.

Слива садова (Prunus domestica L)

Промислове значення мають декілька видів сливи: чорнослив, ренклод, мірабель, садова слива, терен, алича. Вихід кісточок колива-ється від 5 % (чорнослив) до 12 % (мірабель). У ядрі міститься при-близно 1,8 % амігдаліну. Масова частка олії в ядрі кісточок становить 38,4-52,6%.

 3 1т сирих кісточок одержують 36 кг олії. Свіжа сливова олія має колір від золотисто-жовтого до коричневого має смак і запах гірко-го миндалю. Використовується сливова олія в медицині, парфумерії, косметиці, харчуванні.

Деякі технічні характеристики плодових кісточок та олії із них наведені в Таблицях нижче.

Таблиця. Лінійні розміри плодових кісточок.

Таблиця. Фізико-механічні властивості плодових кісточок

Виноградні кісточки

Виноград справжній (Vitis vinifera L) — ліаноподібна рослина з цінними лікувально-дієтичними властивостями ягід, які є цінною си-ровиною для виноробної і консервної промисловості. Плід - м'ясиста соковита ягода, яку використовують для виготовлення вин, соків, із-юму, компотів. Промислове виноградарство України зосереджене в Криму, Причорномор'ї і на Закарпатті. В інших районах використо-вують лише столові сорти ранніх строків достигання.

Виноградні кісточки містяться у вижимках, які є відходами ви-робництв, що переробляють ягоди винограду. Вміст кісточок у ви-жимках не перевищує 25%.

Виноградну олію одержують як безпосередньо із вижимок, так і з відділеного насіння.

Добування виноградної олії із вижимок здійснюють, як правило, екстракційним способом безпосередньо на великих переробних за-водах у спеціально обладнаних для цього цехах. У такому випадку вижимки одразу ж піддають переробці для запобігання росту кис-лотності олії за рахунок ферментативного гідролізу. При переробці вижимок продуктивність екстракторів у 4 рази менша, ніж при переробці кісточок, а отримана олія, крім великої кислотності, характеризується високим вмістом нежирових екстрактивних речовин та дуже темним забарвленням, внаслідок чого вона придатна лише для миловаріння.

Більш якісну виноградну олію, придатну після рафінації і для харчових цілей, одержують із кісточок, які відділяють на виноробних заводах від вижимок (після їх миттєвого промивання від екстрактивних речовин та сушіння до вологості 11-12%) за допомогою спеціальних комбінованих машин, де сухі вижимки піддаються грубому розтиранню з метою відділення сухої ягідної оболонки. Із одержаної суміші видаляють за допомогою сит виноградні кісточки, які потім піддають аспірації для видалення легких часток сухої оболонки та пилевидної фракції.

Виноградні кісточки, одержані таким способом, періодично поступають на олієдобувні заводи для виробництва із них олії.

Виноградні кісточки як олійна сировина характеризується наступними особливостями:

• високою кислотністю олії, що зумовлено ферментативним гідролізом під час переробки ягід винограду: кислотне число олії із свіжо-одержаних кісточок, що не піддавалися зберіганню, коливається в межах 10 - 20 мг КОН; під час зберігання кісточок кислотність виноградної олії різко зростає, досягаючи 40...60 та більше мг КОН/г;
• високою засміченістю сторонніми домішками (до 20%), переважно мінеральними; мінеральне сміття складє приблизно дві третини від загальної засміченості; органічне сміття представлене в основному зеленою частиною виноградної лози (плодоніжка, шкірка ягоди, залишки м'якоті) та дуже невеликою кількістю зерен злаків;
• виключно високим вмістом оболонки насіння (лушпиння), який досягає 70 - 75% від маси кісточок;
• високою механічною міцністю кісточок та дуже жорсткою структурою оболонки.

Характеристика виноградних кісточок як промислової сировини.

Вологість, %  - 9-20

Вміст у насінні:
Ядра, % - 25-30
Оболонки, % - 60- 75

Вміст олії:
в насінні - 10-15
% ядрі - 30-40
% оболонці, % - 5-6

Вміст сирого протеїну (N х 6.25),% на суху речовину - 10- 14
Загальний вміст Р205, % на суху речовину - 0,66 - 0,84
Вміст клітковини, % на суху речовину - 35-45
Вміст мінеральних елементів, % на суху речовину - 1,0 - 3,5
Вміст безазотистих екстрактивних речовин, % на суху речовину - 25-30
Об'ємна маса, кг/м3 - 446 - 558
Маса 1000 шт. насіння, г - 20- 21
Лінійні розміри, мм: довжина ширина товщина -  4,5-7,0 х 3,0-5,0 х 2,0-3,5
Кут природнього відкосу, град - 37
Коефіцієнт тертя спокою:
по сталі - 0,481 - 0,536
по дереву (сосна) - 0,573 - 0,662
по бетону - 0,496 - 0,554

Фізико-хімічні властивості виноградної олії

Густина (за температури 15°С), г/см3 - 0,919 - 0,920
Показник заломлення за температури 20°С - 1,474 - 1,475
В'язкість (20°С), спз - 52,3 - 63,0
Температура застигання, °С - Від (- 24)
Вміст жирних кислот:         
насичених - 11 - 12
ненасичених - 87,6 - 89

Кукурудзяні зародки

Кукурудза звичайна (Zea mays) — одна з найважливіших зерно-вих і силосних культур. Із зерна кукурудзи виробляють борошно, крупи, крохмаль, спирт. Кукурудза також важлива зерно-фуражна культура. Вегетативна маса силосується або використовується як зелений корм, при певній обробці придатна для виготовлення паперу та деяких виробів. Висівають кукурудзу на зерно в Україні в основному в районах Лісостепу і Степу.

Сировиною для одержання кукурудзяної олії є кукурудзяні за-родки, в яких міститься 32...37 % олії. Масова частка зародків стано-вить 10 % від маси кукурудзяного зерна. Крім олії в кукурудзяних зародках міститься приблизно 18 % білків, 8 % крохмалю, 10 % саха-рози, 10 % мінеральних речовин. В кукурудзяних зародках міститься багатий вітамінний копмлекс: токофероли, (3-каротин, тіамін, рибоф-лавін, фолієва та пантотенова кислота, біотин, вітамін К.
Кукурудзяні зародки є побічним продуктом переробки кукуру-дзяного зерна борошно-мельному, харчоконцентратному та крохма-лопаточному виробництві. Технології одержання даних продуктів передбачають якомога краще відділення зародків, присутність яких негативно впливає на якість цих продуктів.

Відділення кукурудзяних зародків від зерна здійснюють двома методами: сухим (на борошномельних та харчоконцентратних підприємсствах) і мокрим (на крохмале-паточних підприємствах). Сухий спосіб, в свою чергу, здійснюється із використанням дежермінаторних млинів або дробарок та вальцевих станків.

Під час сухого відділення зародку попередньо зволожене куку-рудзяне зерно подрібнюється, одержана дробленка розділяється на ситах та аспіраційних сепараторах для максимального вилучення частинок, збагачених крохмалем.

Мокрий спосіб одержання зародків полягає в тривалому замочу-ванні розчині сірчистоїькислоти масовою часткою 0,2 % за температу-ри 48...50°С з наступним подрібненням зерна на дискових дробарках. Одержану «кашку» розділяють на гідроциклонах або сепараторах флотаційного типу, тричі промивають від залишків крохмалю, після чого видаляють надлишкову кількість вологи.

Якість кукурудзяних зародків як сировини для одержання олії суттєво залежить від технології їх відділення від зерна. Викорис-тання технології сухого видалення зародків зумовлює низьку олій-ність зародків. Технологія мокрого відділення зародків передбачає їх замочування, під час якого відбувається екстрагування розчинних компонентів (білків, вуглеводів та інших екстрактивних речовин) із зародків і за рахунок цього збільшення олійності зародків. Недолі-ком даного способу є низька якість олії, зумовлена гідролітичними процесами під час волого-теплової обробки кукурудзяного зерна. Хімічний склад та властивості зародків, одержаних за різними техно-логіями, наведено в Таблиці.

Таблиця. Хімічний склад та властивості кукурудзяних зародків.

Кукурудзяна олія має значення числа омилення 188...193 мг КОН/г, йодного — 116...130 J2. Олія холодного пресування — від світло-жовтого до золотисто-жовтого кольору, олія гарячого пре-сування темніша, іноді з червонуватим відтінком, як і екстракційна. Висока біологічна цінність кукурудзяної олії зумовлюється високим вмістом в ній токоферолів (100...250 мг %) та поліненасичених жир-них кислот.

Таблиця. Масова частка основних жирних кислот в кукурудзяній олії.

Кукурудзяна олія безпосередньо використовується як харчовий продукт, а також застосовується у консервній промисловості, для ви-робництва маргарину тощо.

Пшеничні зародки

Пшениця тверда (Triticum durum Desf) — найважливіша зернова культура. її культивують майже по всій Україні за винятком деяких ви-сокогірних районів Карпатських лісів та узбережжя Південного Криму.

Олія в насінні пшениці зосереджена в основному в зародку і в оболонках. Для одержання олії використовують виключно зародки, які спеціально відокремлюють при переробці зерна на борошно. Пе-реробка зародків повинна проходити якомога швидше після їх від-окремлення, бо олія, що міститься в них, відразу прогіркає.

Масова частка олії твердій пшениці становить: в цілому насінні -2 %, в оболонці 5-6 %, у зародку - 12-18 %. Число омилення олії 180-189мгКОН/г, Йоднечисло - 115-126 % J2.

Свіжоодержана олія має колір від світло-жовтого до жовто-коричневого. Олія із пшеничних зародків має високу біологічну цінність, зумовлену високим вмістом токоферолів та полі ненасичених жирних кислот. Останнім часом її все більш широко використовують для лікувально-профілактичного харчування.

Рисові зародки

Рис посівний (Oryza sativa L) — важлива зернова культура. Основні площі під нею в Україні зосереджені на півдні Херсонської і на півночі Кримської областей. Відходи, що одержують під час шліфу-вання і полірування рису, — рисові висівки — складаються з плодо-вих і насіннєвих оболонок, зародків і клейковинного шару. Вихід їх становить 12-15 % від маси рису-сирця. Відходи при шліфуванні і по-ліруванні рису використовують як сировину для добування олії.

Масова частка олії в зернівках становить 3-4 %, у висівках із за-родком - 8-16, у зародках - 9-22 %. Число омилення олії 183-194 мг КОН/г, Йоднечисло- 92-109 %J2.

Щоб уникнути прогіркання олії, рисові висівки потрібно переро-бляти в свіжому вигляді, не допускаючи тривалого зберігання перед переробкою. Олія, одержана екстрагуванням - від жовто-зеленого до коричневого, іноді темно-зеленого кольору. За консистенцією вона напівтверда, починає плавитись при температурі близько 24 °С, зо-всім прозорою стає при 47 °С