Tostiranje i ekstrudiranje sirovog sojinog zrna
Predrag Marković, dipl.inž.

 

 

Sirovo zrno soje čisti se mehaničkim putem od prisutnih primesa te se transporterima prenosi na prženje. Soja se termički obrađuje na temperaturi od 127-135°C uduvavanjem toplog vazduha koji se kompjuterski reguliše, a zagrejava se plinskim plamenom. Tako obrađena soja naziva se tostirana soja.

Tostirana soja je termički obrađena soja u kojoj ostaju svi proteini, belančevine i masti potrebni za životinjsku ishranu.

Kapacitet uređaja kreće se od 5 do 7 t na sat ili čak 50.000 tona godišnje.

 

Soja u humanoj ishrani

Soja u humanoj ishrani ima ogromnu primenu. Time se bave dijetolozi, nutricionisti, i td. Mnogo je lakše nabrojati ono što se ne pravi nego ono što se danas pravi od zrna soje u humanoj ishrani. Soja u sebi ima ogroman broj složenih organskih jedinjenja koja imaju blagotvorno dejstvo na ljudski organizam, mnogi njeni proizvodi deluju antibakteriski, antikancerogeno, uništavaju slobodne radikale, povoljno deluju i čuvaju kardio sistem, deluju antiradiološki, povećavaju imunitet, smanjuju rizik od kardiovaskularnih oboljenja.

Pošto je ova oblast ogromna, a nije tema našeg izučavanja, navešćemo samo da su naučnici „ubacili” soju u kosmički program. U osvajanju kosmosa postoje dva osnovna problema: kako prevaliti ogromna kosmička prostranstva i kako kosmonauti da izdrže duži niz meseci i godina boravka u kosmosu tj. duži period izloženosti kosmičkoj radijaciji. Podsetimo da je zvezda Sunce, koja je u kosmičkim razmerama „sijalica u našem dvorištu”, udaljena od planete Zemlje 150.000.000 kilometara, da nepričamo koliko su udaljene najbliže galaksije. Pored problema kako prevaliti ogromne razdaljine i rešavanja tog problema, i uticaj kosmičke radijacije na čoveka u dužem vremenskom periodu je do skoro bio nerešiv problem. Proizvodi od soje će biti fundament u ishrani astronauta u budućnosti pošto ona jedina od svih hraniva može da amortizuje nepovoljan uticaj kosmičkog zračenja na čoveka. Ovo sam napisao da bih naglasio koliko soja u sebi krije tajne koje još treba da dokučimo.

 

Soja u stočarskoj proizvodnji

Naša tema je korišćenje proizvoda od soje u intenzivnoj stočarskoj proizvodnji. Danas je nezamisliva dobra i isplativa stočarska proizvodnja bez upotrebe nekih od mnogobrojnih proizvoda od soje a kojima je zajedničko da se moraju termički obraditi na adekvatan način.

Bilo je pokušaja da se sirova soja koristi u govedarstvu gde se često koristi urea/karbamid. Međutim, sojino zrno sadrži enzim ureazu i u kontaktu sa ureom dolazi do njenog razlaganja, stvara se gas jakog mirisa (amonijak). Zbog tih i još nekih razloga odustalo se od upotrebe sirove soje u govedarstvu. Termičkom obradom razlaže se enzim lipaza, vreme skladištenja se produžava i što je najvažnije kod krava povećava se procenat by-pass proteina koji zaobilaze fermentaciju u buragu i time ne remete mikrofloru, uspostavljenu  elektrohemijsku ravnotežu u njemu, pH vrednost u unutrašnjosti buraga, by-pass proteini dolaze direktno u  tanka creva gde se razlažu i resorbuju. Napomenimo da nema visoke i ekstremno visoke mlečnosti bez by-pass proteina kojih mora biti od 35-40 % od ukupne količine proteina koje unese visoko mlečna krava.

Sojino zrno je neizbežan činilac uspešne intezivne stočarske proizvodnje. Koristi se, kao što smo rekli, u intenzivnom mlečnom govedarstvu, kao tovni materijal bilo da su u pitanju bele plemenite rase svinja ili njihovi hibridi, kod tova hibridnih pilića, ćurića, guščića, pačića, kod roditeljskih jata, kod proizvodnje jaja kako za nasad tako i konzumnih, čak se koristi u ekstraintenzivnom kozarstvu i ovcarstvu, u ribarstvu i td.

Ako se uradi kvalitetna termička obrada (tostiranje, ekstrudiranje) soja će imati 33-44 % proteina, 15-22 % masti i čak 60 % by-pass proteina/belančevina. Ako se prži na nižim temperaturama od propisanih procenat by-pass belančevina biće veoma nizak. Ako se pak preprži doći će do tzv. Maillardove reakcije, proteini će biti slabo rastvorljivi u tankom crevu kao i esencijalna amino kiselina lizin. Da bi znali da li smo soju ispržili kako treba koristimo dva kontrolna postupka: test aktivnosti ureaze (prženjem inaktivišemo enzim ureazu) i indeks disperzije belančevina.

 

Ekstrudiranje sirovog zrna soje

Ekstruder-ekspander  namenjen je za termičku obradu-ekstrudiranje sojinog zrna i ekspandiranje. U procesu ekstrudiranja zrno soje se usitnjava i zagreva do temperature od 120-135°C. Ekstrudiranjem sojinog zrna eliminišemo štetne materije iz zrna i ujedno aktiviramo proteine koji daju osnovni kvalitet punomasnom sojinom grizu. U procesu ekspandiranja prethodno usitnjeni materijal se zagreva do temperature koja zavisi od materijala koji se ekspandira, a u cilju dobijanja energetski vrednijeg hraniva.

Ekstruder-ekspander primenu nalazi u mešaonama stočne hrane, na farmama i savremenim poljoprivrednim gazdinstvima.

Dva su osnovna tipa i najčešća načina prženja sojinog zrna. Prženje soje u bubnju ili u visoko temperaturnom sušioniku kod kojeg se zrno soje prevozi preko perforiranog poda kroz koji se ubacuje vrući vazduh. Prženjem u bubnju sojino zrno ubacuje se u rotacioni bubanj gde se visoka temperatura postiže najčešće otvorenim plamenom i u kojem zrno ostaje od jednog minuta do pola sata, zavisno od tehnologije prženja.

 

Hemijski sastav zrna soje

- Suva materija 88%, pepeo 4,5 %, sirovi proteini 34 %, masti 17,5 %, sirova celuloza 4,9 %, b.e.m. 27,3 %, skrobna vrednost 0,802 me, kj/kg 13.615

- Mineralne materije: Ca 0,26, P 0,59, K 1,57, Mg 0,27, Na 0,01

- Esencijalne amino kiseline: arginin 2,73, cistin 0,62, fenilalanin1,76, izoleucin 1,95, leucin 2,73, lizin 2,34, metionin 0,49, triptofan 0,53

 

Ekstruder - univerzalna mašina za preradu poljoprivrednih proizvoda

Osnovni princip najsavremenijih ekstrudera, ekstruzije HT-ST (”High Temperature - Short Time”, što znači, visoka temperatura – kratko vreme). Baš ta činjenica o kratkotrajnom tretmanu (20-30 sekundi) na visokoj temperaturi, bez prisustva kiseonika i bez Braunove reakcije obezbeđuje visok rejting ovom postupku prerade.

Sve veći broj različitih ekstrudera se uvodi u domaću poljoprivrednu praksu sa ciljem prerade poljoprivrednih proizvoda, prvenstveno soje.

Ekstruder je univerzalna mašina, koja je odavno prisutna u raznim industrijskim preradama. Odavno se koriste i u prehrambenoj industriji (testenine, flips proizvodi), ali primena ovog tehnološkog postupka u preradi primarnih poljoprivrednih proizvoda datira iz osamdesetih godina XX veka.

 

Ekstrudiranje - kombinovani postupak prerade

Postupkom ekstrudiranja realizuju se sledeći efekti: mlevenje, hidratacija, rezanje, mešanje, disperzija, sabijanje, degazacija, želatinizacija skroba, denaturacija proteina, imobilizacija antinutritivnih sastojaka, poželjne hemijske reakcije, ekspanzija, spajanje čestica, formiranje porozne strukture, sušenje i sterilizacija.

Ekstruzija se može primeniti na veliki broj poljoprivrednih proizvoda: uljne kulture (soja, suncokret, kanola, seme pamuka i kikiriki), žitarice (kukuruz, ječam, ovas, sirak, pšenica, pirinač i tritikale) i krupnozrne leguminoze (bob, grašak, grahorica, lupina i vigna). Poseban značaj pridaje se mogućnosti ekstruzije mešavina različitih kultura, u skladu za zahtevima i potrebama.

U literaturi se često spominje da je osnovni princip ekstruzije HT-ST („High Temperature - Short Time”, što znači, visoka temperatura - kratko vreme). Baš ta činjenica o kratkotrajnom tretmanu (20-30 s) na visokoj temperaturi, bez prisustva kiseonika i bez Braunove reakcije obezbeđuje visok rejting ovom postupku prerade. Kratkoća vremena ne dozvoljava bitnije promene na proteinima, aminokiselinama, vitaminima i metaboličkoj energiji u ekstrudiranoj hrani.

U domaćoj praksi ekstruzija se uvodi, prvenstveno, zbog prerade soje, mada se očekuje i prerada drugih materijala.

 

Konstrukcija

Ekstruder je mašina u kojoj se mehanička energija pretvara uglavnom u toplotnu. Mehanička energija dobijena od elektromotora manifestuje se obrtanjem pužnice (vijka). Sa pužnice se energija predaje materijalu koji se nalazi između pužnice i spoljnjeg plašta.

Geometrija ekstrudera može biti veoma različita. Kod nekih konstrucija tipična je promena koraka zavojnice puža, kod drugih tipična je promena zazora između puža i spoljnog plašta, ali je veoma čest slučaj kombinovanja ova dva konstrukciona pristupa.

Treba naglasiti da postoje dva tipa ekstrudera sa aspekta broja pužnica. U praksi su prisutni ekstruderi sa jednom pužnicom i ekstruderi sa dve pužnice.

Konstrukcioni aspekti utiču na na dve bitne pojave u ekstruderu: transport materijala duž pužnice i njegovo sabijanje na tom putu. Mehanička energija koja je sa pužnice predata materijalu pretvara se u energiju potrebnu za savladavanje otpora strujanja (transportovanja), strujnu energiju materijala koja se manifestuje u povećanju pritiska materijala i rad deformisanja materijala.

 

Poređenja tehnoloških postupaka

Prerada soje ponekad deli stručnu javnost u decidiranom izjašnjavanju koji je postupak najbolji. Naime, u domaćoj praksi prisutni su postupci ekstrakcije pomoću rastvarača u uljarama i u fabrici za preradu soje, zatim tostiranje (isključivo toplotni postupak - radijacijom), hidrotermički postupak (tretiranje vodenom parom) i mikrotalasni postupak. Svaki od ovih postupaka ima i prednosti i nedostatke, stim što oni daju, uglavnom, različite konačne proizvode po svojim fizičkim i hemijskim osobinama. Pored toga, razlike su i u visini investicionih ulaganja, eksploatacionim troškovima i tehničko-tehnološkoj složenosti vođenja postupka.

 

Tostiranje sirovog zrna soje

Tostirana soja je vrlo vredno proteinsko i energetsko hranivo. Punomasno tostirano sojino zrno sadrži oko 34 % sirovih proteina sa biološki visoko vrednim esencijalnim aminokiselinama i oko 20 % masti. Stoga je tostirano sojino zrno vrlo vredno proteinsko i energetsko hranivo, sirovina pogodna za pripremu stočnih smeša za sve životinje, posebno za životinje visoke produktivnosti.

Tostirana soja poboljšava ukupnu svarljivost, hranidbenu vrednost i iskoristivost hraniva.

Visokim temperaturama tostiranja soje uništava se/inaktivira nepovoljno delovanje fermenata ureaze i tripisin inhibitora, koji su sadržani u svežem sojinom zrnu. Na taj način poboljšava se svarljivost, hranidbena vrednost i iskoristivost hraniva. Sadrži mnogo aminokiselina lizina, valina, treonina i metionina koji je limitirajuća aminokiselina. Povoljan je odnosi minerala kalcijuma i fosfora (1,0:2,0:2,5), u korist fosfora.

Unošenjem tostiranog sojino zrna omašćuju se i energetski pojačavaju stočna hrana i koncentrovani obroci životinja, tako da junad, svinje i pilići u tovu postižu visoke priraste telesnih težina, odličnu konverziju hrane a kod  krave, koze i ovce odličnu mlečnost.

 

Analiza tostirane soje

Vlaga do 12 %

Sirovi proteini najmanje 34 %

Sirove masti najmanje 20 %

Sirova vlakna do 5 %

Pepeo do 6 %

Aktivnost ureaze N/g do 0,5

 

Bolje su tehnološke mogućnosti hranidbe i održavanja zdravlja životinja.

Korišćenjem tostiranog sojinog zrna omašćuju se koncentrovane stočne smeše (bez aplikatora za mast), manje se praše što je značajno za bolje uzimanje stočnih  obroka i zdravlje respiratornih organa životinja posebno prasadi i živine.

Za tostiranje koriste se isključivo domaće sorte koje NISU genetski modifikovane.

 

Kako koristiti tostiranu soju

Tostiranu soju optimalno je davati u kompletnim koncentrovanim smešama

10-15 %, tovnoj junadi, svinjama i živini do 20 %, a kokošima nosiljama, kravama u zasušenju pre telenja i tri nedelje posle telenja 8-15 %.

 

TOSTIRANA SOJA JE VRLO VREDNO PROTEINSKO I ENERGETSKO HRANIVO.

POBOLJŠAVA UKUPNU SVARLJIVOST, HRANIDBENU VREDNOST I ISKORISTIVOST HRANIVA.

 

Visokim temperaturama tostiranja soje uništava se/inaktivira nepovoljno delovanje fermenata ureaze i tripsin inhibitora, koji su sadržani u svežem sojinom zrnu. Na taj način poboljšava se svarljivost, hranidbena vrednost i iskorišćavanje hraniva.

Sadrži mnogo aminokiselina lizina, valina, treonina i metionina koji je limitirajuća aminokiselina. Povoljan je i odnos minerala kalcijuma i fosfora (1,0:2,0:2,5), u korist fosfora.

 

BOLJE SU TEHNOLOŠKE MOGUĆNOSTI HRANJENJA I ODRŽAVANJA ZDRAVLJA ŽIVOTINJA

 

Srpski ekstruder

Kod nas su decenijama neke krize, manje ili veće. Sve to, uglavnom, ide najviše preko pleća seljaka, tako je uvek bilo. Naši seljaci moraju svašta da znaju i svašta da izmišljaju nebili nekako preživeli.

U vremenima velikih kriza dok su mašine bile jako skupe nastao je takozvani „srpski ekstruder” - ručna izrada ili domaća radinost. Ljudi se svašta sete, muka natera....

Uzme se lanac od bicikla i mali i veliki zupčanik. Naprave se dva valjka, jedan veći i jedan manji, često se uzima ložište od starih naftarica. Unutrašnji manji valjak ima zavarenu osovinu na koju je nabijen veći zupčanik koji je sa manjim zupčanikom spojen lancem. Manji zupčanik je nabijen na osovinu koja izlazi iz elektromotora ne većeg od 1 KW. Unutrašnji valjak se non stop okrece a spoljni je statičan. Unutrašnji valjak je perforiran, ima rupice kroz koje prolazi toplota, izlazi vodena para a zrno soje ne može da propadne, ima i vratanca za punjenje i pražnjenje materijala. Spoljni valjak je veći i pun, statičan i oblaže unutrašnji valjak i čuva toplotu. Samo na dnu spoljašnji valjak ima prorez gde se nalazi metalna cev koja je namontirana na gumu od atestirane plinske boce. Na metalnoj cevi su izbušene dizne takvog prečnika da je sagorevanje gasa iz boce toliko da je stalno temperatura oko 130 stepeni što se kontroliše i sa termostatom. Tako seljaci u kućnim uslovima mogu kvalitetno termički obraditi zrno soje bez skupih mašina. Soju prže od 25-30 minuta na temperaturi od 120-130 stepeni Celzijusa.

 

Praktični savet

Nikada nemojte koristiti genetski modifikovanu soju ni za sebe a ako ste iole etičan i moralan čovek takvu soju nećete ni drugima prodavati.

Utvrđeno je da genetski modifikovan materijal izaziva alergije, pad imuniteta, dijareje, hronične upale creva. Sumnja se da genetski modifikovana hrana izaziva prenošenje degenerativnih osobina na potomstvo, kancer, sterilitet.

 

Manje je važno koji ćete način termičke obrade sirovog zrna soje primeniti. Bitno je da on bude pravilno urađen i da pri termičkoj obradi strogo poštujete sva gore navedena uputstva.

 

Proizvodi od soje zajedno sa pivskim stočnim kvascem predstavljaju nezaobilazno hranivo u intenzivnoj i profitabilnoj stočarskoj proizvodnji.

Sada se sve više koristi „oplemenjena” suncokretova sačma, koja se meša u koncentrovanu hranu zajedno sa sintetičkim enzimima. To rade proizvođači koncentrovane hrane radi što veće zarade. To daje određene rezultate kod poligastričnih životinja (preživara). Kod monogastričnih životinja velike genetske predispozicije sojinih proizvoda su nezamenljive. Savremene rase i hibridi su genetski programirani za veliku proizvodnju i mi im kroz kvalitetno koncentrovano hranivo moramo dati maksimalnu paragenetsku potporu.

 

Sombor, 16. januar 2011.

 

Autor:

Predrag Marković, dipl.inž. polj., tehnolog-nutricionista

Prvomajski bulevar  A-15

25000 Sombor, Serbia

mobil: +381 (0)64 2 196 909

tel. na poslu: 025 866-613 i +381 (0)65 9 113 649

e-mail: predragmarkovic59@gmail.com