Красноярские исследователи разработали инновационный метод сушки ценных семян рапса, основанный на применении сульфата магния – вещества, которое также используется в качестве пищевой добавки E518. Данная технология позволяет оперативно и с минимальными издержками снизить влажность семян до необходимого уровня без использования нагрева, что обеспечивает сохранение их высокой всхожести и качества масла. Благодаря такому подходу значительно сокращаются энергозатраты и расширяются возможности для качественной переработки рапса. О результатах исследования сообщается в журнале Molecules.
Рапс занимает важное место среди масличных культур во всем мире. Его масло находит применение не только в пищевой отрасли, но и в создании текстильных изделий, косметических средств, красок и мыла. Однако после сбора урожая семена рапса содержат большое количество влаги, что делает их подверженными порче. Масло влажных семян быстро окисляется и прогоркает. Традиционная сушка рапса горячим воздухом представляет собой потенциальную опасность: незначительное перегрев может ухудшить качество. В результате семена становятся ломкими, снижается содержание незаменимых аминокислот, а ценное масло и белок теряют свои свойства. Кроме того, сушка масличных культур горячим воздухом – это непростой и затратный процесс. Высокое содержание масла в рапсе создает существенный риск самовозгорания при несоблюдении правильных температурных режимов.
Специалисты Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук разработали новый метод сушки рапса. Он основан на контактной сушке с применением сорбента из мелкокристаллического сульфата магния – доступного и безопасного материала, который находит широкое применение в сельском хозяйстве как удобрение, а также используется в пищевой промышленности в качестве добавки E518.
Для удаления влаги из семян рапса вместо нагревания их смешивают с кристаллами сульфата магния. Этот осушитель позволяет естественным образом извлекать влагу из семян, исключая при этом тепловую обработку. После этого кристаллы можно легко отделить от семян путем просеивания.
Метод показал себя как весьма эффективный. Требуемый уровень влажности зерна, составляющий 7-8%, достигается всего за 1–4 часа, в зависимости от исходной влажности семян. Всхожесть семян после обработки сорбентом остается на высоком уровне – 89-92%, что соответствует элитным категориям качества. Значительным достоинством является возможность многократного использования осушителя: сорбент на основе сульфата магния можно использовать для сушки нескольких партий семян без предварительной регенерации, что позволяет существенно сократить затраты на процесс.
«В наши дни рапс представляет собой одну из многообещающих сельскохозяйственных культур. Выращивание масличных культур более выгодно, чем зерновых, поэтому посевные площади под рапсом увеличиваются ежегодно. Красноярский край – значительный производитель рапса и стабильно занимает лидирующие позиции в России по объему собранного урожая. Главная задача сушки семян масличных культур заключается в уменьшении влажности до требуемого показателя и поддержании высокого качества масла, а также сохранения жизнеспособности семян. Использование традиционных методов сушки требует значительных затрат энергии и негативно сказывается на качестве семян. Сорбционная сушка обладает тем преимуществом, что позволяет аккуратно извлекать влагу из семян без применения тепловой обработки. Это обеспечивает более высокое качество продукции и уменьшает вероятность размножения вредоносных микроорганизмов, присутствующих в семенах во время хранения. Внедрение данных технологий также может оптимизировать использование ресурсов, уменьшить энергопотребление и сократить время сушки. Предложенный метод имеет существенное значение для сельскохозяйственного сектора, поскольку он позволит существенно уменьшить расходы на осушение и послеуборочные потери рапса, увеличить прибыльность его выращивания и предоставить маслоперерабатывающей промышленности высококачественное сырье», — отмечает Елена Фоменко, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук.
Разработка, созданная красноярскими учеными, обладает существенными перспективы для использования в сельском хозяйстве. Данные проекты могут послужить фундаментом для создания научно-производственного кампуса в регионе, где будет обеспечена плотная взаимосвязь между исследованиями и потребностями промышленных предприятий. Это позволит ускорить внедрение современных технологий послеуборочной обработки, что в дальнейшем будет способствовать улучшению качества семян, уменьшению потерь при хранении, обеспечению перерабатывающих предприятий высококачественным сырьем и предоставлению селекционным центрам высококачественный семенной материал. Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.