Обработка какао-веллы, по технологии механоактивация.

 Механоактивация.

Влияние механоактивации на пищевую ценность какао-велла,

 отход перерабатывающей промышленности.

  ГНУ «Татарский-исследовательский институт сельского хозяйства»   

  Россельхозакадемии г. Казань.

  Суворов А.А. г. Нижнекамск.

   Ведение. Увеличение объема производства животноводческой продукции в современных условиях возможно только на основе эффективного ведения отрасли в целом. Для этого в первую очередь требуется совершенствование кормовой базы и различных технологических процессов, конечной целью которых является повышение продуктивности и снижение себестоимости продукции.

  В данном вопросе решающим фактором раскрытия биологического потенциала высокопродуктивных сельскохозяйственных животных при интенсификации производства является сбалансированное кормление с учетом физиологических потребностей организма. При этом актуальной остается обеспеченность животных в кормовом белке. Поэтому, ведется поиск новых нетрадиционных кормовых ресурсов, появление которых восполнит недостаток белка и повысит биологическую ценность комбикормов (Швецов Н. и др., 2009).

  В решении этой проблемы в качестве нетрадиционной белковой кормовой добавки можно использовать отходы перерабатывающей промышленности, такие как какао-велла. Шелуха какао-бобов (какао-велла) до недавнего времени считалась отходом, так как не существовало оборудования для ее тонкого помола. При грубом же помоле её пищевая ценность и органолептические свойства оказывались неудовлетворительными. Причина появления интереса к какао-велла - это развитие технологий и техники ее тонкого (D=35мкм) измельчения. Содержание какао-веллы в какао-бобах колеблется от, 10 до 15% в зависимости от сорта и природных условий (климата и погоды) произрастания. Состав шелухи какао-бобов позволяет рассматривать её как ценный самостоятельный продукт, но только после тщательного измельчения. Дело в том, что в шелухе какао-бобов существенно выше, чем в центральной части боба, содержание органических кислот (в частности, флавоноидов), а также полезных для человека минеральных веществ, витаминов, клетчатки и пентозанов (примерно вдвое). Содержание белков в ней не ниже, чем в центральной части боба. И только по жирам шелуха уступает бобу.

  Все содержащие какао продукты чрезвычайно богаты флавоноидами - биологически активными соединениями растительного происхождения. Флавоноиды очень полезны для здоровья человека: они снижают давление, эффективно препятствуют образованию тромбов и улучшают систему кровообращения, нейтрализуют так называемые свободные радикалы - активные формы кислорода, повреждающие ткани и клетки и за счет этого предотвращают развитие заболеваний, инициируемых воспалительными процессами (в том числе атеросклероз).

 Жирные кислоты, входящие в масло какао, нормализуют уровень холестерина в крови. Какао масло полезно при простудных заболеваниях, болях в горле. Достаточно растворить небольшой брикетик какао масла в стакане горячего молока, чтобы смягчить боли в горле.

 В семенах какао содержится теобромин, близкий по составу кофеину. Теобромин возбуждает нервную систему, усиливает сердечную деятельность, расширяет коронарные сосуды и бронхи.

 Но в лечебных целях какао используют редко из-за наличия в нем щавелевой кислоты, теобромина и пуриновых оснований. Не рекомендуют употреблять какао пожилым людям и детям, а также больным мочекаменной болезнью, подагрой и при повышенной кислотности желудочного сока.

Есть данные о том, что шелуха является природным гепатопротектором, и даже выпускается такой препарат, как молотая шелуха какао-бобов для лечения заболеваний печени. Содержание в шелухе и центральной части какао-бобов теобромина, которым обусловлено тонизирующее действие какао-продуктов, почти одинаково. То же можно сказать и о кофеине. Однако какао-велла плохо усваиваются из-за высокой устойчивости клеточных стенок пищеварительными ферментам. Для разрушения клеточных стенок используют различные методы воздействия, в том числе действие ударного типа, инфракрасными лучами, лазерное облучение, микронизация (Мударисов Т. и др. 2009).

  Материалы и методы. Для выполнения данной работы по мелкому измельчению и активации какаовеллы, было задействовано оборудование - механоактиватор.  Технологические исследования проведены в лаборатории промышленной технологии скотоводства научно-технологического центра (НТЦ) животноводства.

  Химический состав и питательность какао-веллы, до и после обработки на оборудование методом механоактивации, определены по соответствующим ГОСТам и ОСТам в условиях Центра аналитических исследований ГНУ «ТатНИИСХ РАСН» с использованием лабораторного оборудования фирмы «VELP» (Италия):

 протеин по методу Кьельдаля;

сырой клетчатки по Геннебергу и Штоману;

вязкость – вискозиметрически;

сумма моно и дисахаров – рефрактрометрически (Рефрактометр ИРФ – 454 Б2М) в лаборатории молекулярно-гинетических и биологических исследований НТЦ животноводства ГНУ ТатНИИСХ.

Результаты воздействия. Изучение влияния обработки методом механоактивации на химический состав и питательность корма показало, что при ее воздействии на  какао-веллу, повышение этого показателя составило в пределах:  (таб. 1).

1. Химический состав и питательность какао-велла,

отход перерабатывающей промышленности.

Варианты опыта.	Химический состав, %.					Питательность 1 кг корма.
	Сухое вещество.	Сырой протеин.	Сырая клетчатка.	Сырой жир.	БЭВ.	Кормовые  единицы, кг.	Обменная энергия, МДж.	Перевариваемый протеин, г.	Сахар.	Кальций, г.	Фосфор, г.
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.
Какао-велла (контроль).	85,92	13,86	27,49	2,18	32,87	0,64	8,25	110,8	23,2	3,26	2,66
Какао-велла молотая (активированная)	93,22	16,54	22,02	3,58	40,03	0,80	9,55	132,3	21,21	3,32	3,23
Разница.	7,3	2,68	4,53	1,4	7,16	0,16	1,3	21,5	-2	0,06	0,57

  Незначительное повышение концентрации сырого протеина  было выявлено в какао-велла, в пределе 2,68 % (Р>0,05).

  В процессе деструкции какао-веллы установлено снижение уровня сырой клетчатки, в пределах 4,53 %.

  Механоактивация, оказала определенное влияние на содержание сырого жира в какао-велла увеличение на 1,4 % (Р>0,05).

Увеличение обменной энергии в какао-велла активированной, составило в пределах 1,3 МДж.

  В лабораторных условиях нами проведен фракционный состав какао-веллы, измельченной после механоактивации, (таб. 2). см. фото:

2. Влияние измельчения методом механоактивации.

Какао-велла молотая активированная.
Влажность %	Остаток на сите 36/40 ПА	Проход через сито 36/40 ПА
5,8	3,15	93,7

  Заключение. Таким образом, эффективным методом повышения продуктивного действия какао-веллы отхода перерабатывающей промышленности является обработка на оборудование, методом механоактивации, за один проход, без рассева на фракции. При обработке методом механоактивации происходит повышение сухого вещества, сырого протеина, жира, энергетической ценности и выполняется стерилизация всего продукта, уничтожаются споры плесени и другие микроорганизмы, недопустимые в производстве пищевых продуктов..

  Перераспределяется состав протеинов, жиров, углеводов, что способствует созданию условий максимального продуктивного действия данного продукта, пищевые и органолептические свойства, полученной какао-веллы существенно повышаются и по большинству параметров, он более ароматный и вкус у него насыщенный, даже превосходят свойства традиционной какао-веллы молотой. При размоле какао-крупки, несмотря на кратковременность процесса в механоактиваторе,  происходят некоторые изменения ее химического состава и питательности какао. Немного уменьшается влажность и титруемая кислотность, а также доля дубильных веществ. В результате этого усиливается темно-коричневый цвет, ослабевает горький вяжущий вкус.

  В процессе обработки при повышенной температуре удаляются летучие кислоты. Это ведет к улучшению вкуса и аромата, при этом значение рН какао повышается до 7,1. Под воздействием такой обработки структура клеток какао разрушается.

  Биологически активные вещества (алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества, эфирные масла, смолы, терпены, кумарины, сапонины, флавоноиды, фитонциды и другие) в растительном сырье могут находиться в связанном состоянии в виде сложных комплексов с полимерами. Разрушение комплексов в результате механической обработки переводит их в биодоступную форму.

  Степень измельчения крупки в шоколадном производстве нашей страны, оценивают по доле частиц размером менее 35 мкм в обезжиренной какао-массе. Для измерения этой величины используется специальный метод, предусмотренный стандартом. При этом фиксируется доля частиц, седиментировавших (осевших) из суспензии за интервал времени, в течение 10 мин.

Перспективными являются следующие направления использования какаовеллы:

·         получение на основе какао-веллы натуральных красителей, ароматизаторов, алкалоидов, жира;

·         после тщательной очистки и эффективного измельчения применение как наполнителя в кондитерские изделия;

·         в сельском хозяйстве использование в рационе кормов животных (1 %)/ При добавлении какао-веллы в корма для коров было отмечено повышение содержания витамина D в удоях. Использование какао-веллы в кормах для животных ограничено содержанием в них ядовитого для многих животных теобромина. Содержание теобромина не должно превышать 0,027 г на 1 кг массы тела. Используется, как ароматическая ростостимулирующая добавка с целью увеличения поедаемости кормов при использовании недорогих сырьевых компонентов с непривлекательным вкусом и запахом, как стимулятор  и стабилизатор пищеварения, а также для стандартизации аромата при переходе с корма на корм (для сохранения рефлекса на известный аромат).

 Вводится в комбикорм во время его приготовления, как на специализированных

 предприятиях, так и непосредственно в хозяйствах при наличии устройств, для

 равномерного распределения продукта в комбикорме;

·         возможно использование загрязненной, заплесневелой какао-веллы для технических целей, например в промышлённости строительных материалов.

Исследованиями профессора Г. А. Маршалкина, к.т.н. Л. Г. Фрид и др. показано, что целесообразно вместо дробления обжаренных какао-бобов проводить дробление и отделение какао-веллы, у сырых. В этом случае рекомендуется какао-бобы предварительно несколько подсушивать и при дроблении сырых и слабообжаренных какао-бобов в дробильно-сортировочной машине использовать не валковый механизм, а дробильный механизм ударного типа.

На данных механоактиваторах, можно так же получать какао-порошки из термически необработанных бобов и шелухи. Такой порошок вообще имеет мало аналогов по своим полезным свойствам и на сегодня выпускается только несколькими компаниями в мире, в основном с медицинскими целями. Состав жира в порошке, можно регулировать, подбирая продукты для производства порошка с разным содержанием жира.

Размер входного отверстия механоактиватора позволяет обрабатывать смесь, состоящую из какао крупки, какао-веллы и целых какао бобов. После обработки данной смеси  получается густая, жирная масса, которая вытекает из механоактиватора в нижнюю накопительную емкость.

Возможно изготовление механоактиваторов, для разных видов продукции; для порошков выходное отверстие вверх, горизонтально или вниз; для жирных смесей выходное отверстие вниз, когда жирная и густая масса стекает в приемную емкость.

Применение разработанного нами механоактиватора, сочетающего в себе такие технологии, как измельчение в сочетании с активацией, стерилизация, смешение, алкализация, изменение химического состава и питательности продукта, увеличение срока хранения, позволяет значительно упростить технологическую схему производства переработки продукции какао бобов, снизить себестоимость выпускаемой продукции и повысить качество выпускаемой продукции.