Способ производства хлопьев из зерна вики


 


Владельцы патента RU 2504207:

Гунькин Владимир Александрович (RU)

Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из зерна вики в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из зерна вики включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья. Замачивание зерна в воде осуществляют при температуре 18-20°С в течение 35 часов до достижения зерном влажности 38-40%. Сушку зерна ИК-лучами проводят при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м2 в течение 2,5-3,0 мин до влажности 30-32%. Обработку зерна ИК-лучами осуществляют при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 18-20 кВт/м2 в течение 90-100 с до достижения зерном температуры 160-170°С с последующим плющением в хлопья толщиной 0,6-0,7 мм. Осуществление изобретения обеспечивает увеличение выхода, улучшение качества и повышение биологической ценности готового продукта. 5 пр.

 

Изобретение относится к комбикормовой промышленности и, в частности, предназначено для производства кормового продукта из зерна вики в виде хлопьев.

Известен способ производства продукта, готового к употреблению, предусматривающий очистку исходного сырья от примесей и пыли, калибровку зерна до одинаковых размеров, обработку острым паром с давлением от 1,5 до 4,0 кг/см2 и температурой от 100 до 300°С и расплющивание в валковой дробилке с образованием хлопьев, которые высушивают до влажности 10%. Очистку проводят путем обрушивания или полирования зерна, воздушной аспирации и промывания водой при температуре окружающей среды [1].

Недостатком известного способа является невысокий выход продукта и его низкое качество.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства продукта, готового к употреблению, предусматривающий очистку зерна от примесей, обработку его ИК-лучами в течение 20-30 с до влажности 6-8%, не допускающую подсушивания и поджаривания зерен, и непосредственно после ИК-обработки плющение его в хлопья толщиной 1,0-1,2 мм [2].

Недостатком данного способа является низкий выход и невысокое качество готового продукта, что обусловлено ИК-обработкой зерна вики в сухом состоянии, в результате чего происходит недостаточная деструкция крахмала при обработке ИК-лучами и при плющении, а также образуется большое количество крошки. Кроме этого получаемый готовый продукт обладает пониженной биологической ценностью, так как данный способ обработки не приводит к снижению активности ингибиторов трипсина зерна вики, являющихся серьезным антипитательным фактором.

Задачей изобретения является увеличение выхода, улучшение качества и повышение биологической ценности готового продукта.

Поставленная задача достигается тем, что при производстве кормового продукта, включающем очистку зерна вики от примесей, замачивание зерна, сушку ИК-лучами, обработку ИК-лучами с последующим плющением в хлопья, отличием является то, что сушка зерна ИК-лучами производится при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м2 в течение 2,5-3,0 мин до влажности 30-32%, обработка зерна ИК-лучами осуществляется при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 18-20 кВт/м2 в течение 90-100 с до достижения зерном температуры 160-170°С с последующим плющением в горячем состоянии в хлопья толщиной 0,6-0,7 мм. Сушке зерна предшествует замачивание в воде при температуре 18-20°С в течение 35 часов до конечной влажности 38-40%.

Технический результат состоит в получении готового продукта с большим выходом, обладающего высокой кормовой и биологической ценностью; полученный продукт имеет улучшенное качество и лучше усваивается организмом животных.

Замачивание зерна в воде осуществляется воздушно-водяным способом, включающим в себя смену воды, промывку зерна, аэрирование воздухом, подавление микрофлоры путем добавления хлорной извести. Замачивание в воде необходимо как для протекания в дальнейшем при ИК-обработке деструктивных процессов (клейстеризации и декстринизации крахмала) в зерне, так и для инактивации ингибиторов трипсина. При замачивании зерно наклевывается и происходит глубокая перестройка всего ферментного комплекса, сопровождающаяся полной инактивацией ингибиторов протеиназ. Кроме того, влажное зерно становится более пластичным.

Выбор температуры замачивания 18-20°С обусловлен хорошим впитыванием воды зерном при данной температуре. При температуре менее 18°С зерно дольше впитывает воду. При температуре более 20°С требуются дополнительные затраты на подогрев воды и очень сильно развивается микрофлора на зерне.

Замачивание в течение 35 часов обеспечивает достижение зерном влажности 38-40%, а также инактивацию ингибиторов трипсина. При замачивании менее зерна 35 часов оно не достигает необходимой влажности 38%, ингибиторы трипсина частично сохраняют свою активность. При замачивании зерна более 35 часов оно переувлажняется до более чем 40%-ной влажности и может начать прорастать.

Сушка зерна после замачивания необходима для предотвращения слеживания зерна с высокой влажностью, а также для более равномерного размещения увлажненного зерна на ленте транспортера перед интенсивным ИК-нагревом, что в свою очередь предотвращает появление обгоревших зерен вики.

Сушка зерна осуществляется ИК-лучами. При медленном ИК-нагреве зерна происходит его постепенная сушка. Влага, содержащаяся в зерне, удаляется из него, не нарушая структуры зерна. Скорость нагрева зависит от плотности падающего потока ИК-излучения; чем больше плотность падающего потока, тем выше скорость нагрева зерна.

Сушка зерна вики происходит при длине волны ИК-лучей 0,9-1,1 мкм и плотности падающего потока 12-14 кВт/м2 в течение 2,5-3,0 мин. В результате влажность зерна уменьшается до 30-32%. Зерно нагревается до температуры 45-50°С.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 12 кВт/м2 происходит очень слабый нагрев зерна, что существенно удлиняет процесс сушки во времени. При ИК-облучении с длиной волны более 1,1 мкм и плотности лучистого потока более 14 кВт/м2 начинаются процессы структурного изменения зерна, а также происходит обугливание отдельных зерен.

Время обработки 2,5-3,0 мин обусловлено необходимостью испарения воды из зерна и его нагрева до температуры сушки 45-50°С. При обработке в течение менее 2,5 мин сушки зерна не происходит, а при обработке в течение более 3,0 мин зерно начинает перегреваться и чрезмерно поджариваться.

При температуре сушки зерна более 50°С происходит нецелесообразное увеличение энергозатрат, начинается процесс поджаривания отдельных зерен. При температуре менее 45°С сушка зерна протекает очень медленно.

Конечная влажность после сушки 30-32% обеспечивает то количество воды в зерне, которое необходимо для участия в процессе вспучивания, а также для разрушения структуры зерна вики (декстринизации и клейстеризации крахмала) при дальнейшей ИК-обработке и плющении. Если конечная влажность составляет менее 30%, то деструктивные процессы в зерне протекают менее интенсивно и качество готового продукта получается невысоким. При влажности более 32% зерно слеживается и может прорасти, кроме того, значительно возрастают энергозатраты, связанные с ИК-обработкой и плющением в хлопья.

Использование для тепловой обработки зерна коротковолнового диапазона ИК-излучения 0,9-1,1 мкм соответствует максимальному поглощению энергии молекулами воды и гидроксильной группой -ОН, использование плотности лучистого потока 18-20 кВт/м2 позволяет прогреть зерно одновременно по всему объему. Вследствие этого интенсивно прогревается находящаяся в зерне влага, что приводит к увеличению внутреннего давления паровоздушной среды в зерне и «вспучиванию» последнего.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 18 кВт/м2 происходит значительное разрушение ферментов и витаминов, что снижает кормовую ценность продукта. При использовании лучистого потока с длиной волны более 1,1 мкм и плотности лучистого потока более 20 кВт/м2 большая часть лучистого потока поглощается поверхностными слоями зерна, что приводит к их значительному перегреву и, как следствие, к обугливанию.

Нагрев зерна до температуры 160-170°С необходим для испарения части связанной влаги и вызывает соответствующие разрушения структуры зерна и крахмальных гранул, сопровождающиеся деструкцией крахмала до 14-16% с образованием легкоусвояемых продуктов - декстринов, денатурацией белков до 30-32% к их исходному количеству (белки зерна вики становятся легкоусвояемыми), увеличением содержания водорастворимых веществ до 18-20%. При этом влажность зерна снижается до 12-13%. Зерно приобретает пористую структуру.

При обработке зерна до температуры менее 160°С происходит недостаточная декстринизация крахмала, незначительно увеличивается количество водорастворимых веществ, следовательно, продукт имеет низкое качество. При обработке ИК-лучами зерна до температуры более 170°С происходит его обгорание.

Время обработки 90-100 с обусловлено необходимостью нагрева зерна до заданной температуры. При обработке зерна в течение менее 90 с в нем не происходит необходимых биохимических изменений. При обработке зерна в течение более 100 с происходит его обгорание.

Зерно плющат в горячем состоянии с температурой 150-160°С, снижение которой после ИК-обработки обусловлено свободной конвекцией воздуха.

Плющение зерна при температуре 150-160°С и влажности 12-13% обусловлено наличием в нем клейстеризованного крахмала, имеющего характер геля. Зерно при этом пластично, гранулы крахмала связаны молекулярными нитями, что сообщает гелю определенную прочность, которая возрастает при охлаждении зерна после плющения.

При температуре зерна менее 150°С и влажности менее 12% оно не обладает достаточной пластичностью и, как следствие этого, образуется много крошки при плющении, в результате чего снижается выход готового продукта.

При плющении зерна с влажностью более 13% готовый продукт (хлопья) нестоек при хранении и требует дополнительного подсушивания. При температуре более 160°С интенсифицируется процесс испарения влаги из зерна, что приводит к возрастанию его хрупкости при плющении.

При толщине хлопьев 0,6-0,7 мм выход готового продукта составляет 95-97% с высокими качественными показателями хлопьев.

При плющении зерна в хлопья толщиной менее 0,6 мм образуется много крошки, что снижает выход готового продукта. При плющении зерна в хлопья толщиной более 0,7 мм снижается качество готового продукта вследствие его недостаточной механодеструкции.

Способ осуществляется следующим образом:

Зерно вики влажностью 12-14% очищают от примесей, замачивают в воде с температурой 18-20°С в течение 35 часов до конечной влажности 38-40%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м2 в течение 2,5-3,0 мин до влажности 30-32%, подвергают обработке ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 18-20 кВт/м2 в течение 90-100 с. При этом температура внутри зерна достигает 160-170°С, а его влажность снижается до 12-13%. Зерно в горячем состоянии (температура зерна 150-160°С) плющат в хлопья толщиной 0,6-0,7 мм.

Пример 1. Зерно вики влажностью 12% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 18°С до влажности 38%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 12 кВт/м2 в течение 2,5 мин до влажности 32%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 18 кВт/м2 в течение 90 с. Температура внутри зерна достигает 160°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,6 мм.

Выход хлопьев составляет 95%, количество декстринов - 14,0%, содержание водорастворимых веществ - 18,2%, степень денатурации белков - 30% к их исходному количеству, насыпная масса хлопьев - 240 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 2. Зерно вики влажностью 13% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 19°С до влажности 39%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 13 кВт/м2 в течение 2,8 мин до влажности 31%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 19 кВт/м2 в течение 95 с. Температура внутри зерна достигает 165°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,6 мм.

Выход хлопьев составляет 96%, количество декстринов - 15,0%, содержание водорастворимых веществ - 19,0%, степень денатурации белков - 31% к их исходному количеству, насыпная масса хлопьев - 230 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 3. Зерно вики влажностью 14% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 20°С до влажности 40%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 14 кВт/м2 в течение 3,0 мин до влажности 30%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 20 кВт/м2 в течение 100 с. Температура внутри зерна достигает 170°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,7 мм.

Выход хлопьев составляет 97%, количество декстринов - 16,0%, содержание водорастворимых веществ - 20,0%, степень денатурации белков - 32% к их исходному количеству, насыпная масса хлопьев - 220 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Для доказательства оптимальности предложенных в формуле изобретения параметров проведены дополнительные исследования с использованием запредельных значений.

Пример 4. Зерно вики влажностью 11% очищают от примесей, замачивают 34 часа при температуре воды 17°С до влажности 37%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 11 кВт/м2 в течение 2,0 мин до влажности 34%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 17 кВт/м2 в течение 80 с. Температура внутри зерна достигает 140°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,5 мм.

Выход хлопьев составляет 94%, количество декстринов - 12,0%, содержание водорастворимых веществ - 16,0%, степень денатурации белков - 29% к их исходному количеству, насыпная масса хлопьев - 250 г/л. Происходит частичная инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 5. Зерно вики влажностью 15% очищают от примесей, замачивают 36 часов при температуре воды 21°С до влажности 42%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 15 кВт/м2 в течение 3,5 мин до влажности 28%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 21 кВт/м2 в течение 110 с. Температура внутри зерна достигает 190°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,8 мм.

Выход хлопьев составляет 85%, количество декстринов - 17,0%, содержание водорастворимых веществ - 22,0%, степень денатурации белков - 33% к их исходному количеству, насыпная масса хлопьев - 240 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Таким образом, при использовании режимных параметров по примеру 4 снижается выход хлопьев, уменьшается количество декстринов, водорастворимых веществ, степень денатурации белков, в то же время реализация способа по примеру 5 позволяет повысить количество декстринов и водорастворимых веществ, увеличить степень денатурации белков, однако при этом происходит обгорание зерна, вследствие чего уменьшается выход хлопьев. Как в примере 4, так и в примере 5 происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Следовательно, использование изобретения, по сравнению с прототипом, позволяет повысить выход хлопьев до 95-97%, повысить ценность готового продукта за счет увеличения количества декстринов с 1,5-2,0% до 14-16%, увеличения содержания водорастворимых веществ до 18-20%, увеличения степени денатурации белков до 30-32%, уменьшения насыпной массы хлопьев до 27%, уменьшения толщины хлопьев с 1,0-1,2 мм до 0,6-0,7 мм. В результате готовый продукт лучше усваивается. Кроме того, изобретение позволяет полностью инактивировать ингибиторы трипсина, тем самым кормовой продукт становится биологически более полноценным.

Источники информации

1. 1,115,513. Rye flakes, A. Heyman A.B. April, 1966 [24 May, 1965] №21976/65 Heading A2Q, A23L 1/10.

2. Заявка Великобритании №1311066, 1973, №4382, A2Q, A23L 1/10.

Способ производства хлопьев из зерна вики, включающий очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья, отличающийся тем, что замачивание зерна в воде осуществляют при температуре 18-20°С в течение 35 часов до достижения зерном влажности 38-40%, сушку зерна ИК-лучами проводят при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м2 в течение 2,5-3,0 мин до влажности 30-32%, обработку зерна ИК-лучами осуществляют при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 18-20 кВт/м2 в течение 90-100 с до достижения зерном температуры 160-170°С с последующим плющением в хлопья толщиной 0,6-0,7 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства хлопьев из зерна кормовых бобов включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 34 часов до достижения зерном влажности 38-40%, сушку зерна ИК-лучами.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии получения кормов из растительного сырья. Способ производства кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии производства кормов из отходов растениеводства. Способ производства кормовой добавки для птицы включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к животноводству, в частности к технологии получения кормов. Способ изготовления кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к животноводству, в частности к технологии получения кормов. Способ получения кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к животноводству, в частности к технологии получения кормов из побочных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. Способ получения кормовой добавки для птицы, содержащей хлореллу, включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии производства кормов из побочных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии получения кормов из отходов растениеводства с применением биоконверсии. Способ получения кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.
Изобретение относится к кормопроизводству и направлено на оптимизацию кормления животных и птиц. Способ получения витаминно-аминокислотного кормового комплекса из зерна пшеницы включает измельчение зерна, выдержку его в подогретой до 45-50°С воде в течение 3 часов для активации растительных ферментов зерна, кавитацию в течение 30-40 минут.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии получения кормов из растительного сырья. Способ получения кормовой добавки включает перемешивание предварительно обработанного целлюлозосодержащего сырья с питательными добавками, внесение микроорганизмов, выдерживание и последующую обработку.

Предлагаемое изобретение относится к производству кормов или комбикормов для домашних животных. Способ приготовления корма и/или кормовой добавки для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб характеризуется тем, что свежие кости сельскохозяйственных животных измельчают до получения желеобразной массы, содержащей зерна кости размером 1-2 мм, которую соединяют с отходами мучного и/или крупяного производств в соотношении по весу соответственно 0,8/0,2 - 0,2/0,8, перемешивают и добавляют в полученный состав морскую соль в соотношении 1 г соли на 1 кг состава.

Изобретение относится к составам для кормления домашних животных, содержащим пробиотический компонент, к способам изготовления и упаковки. Кормовая добавка содержит пробиотический компонент, компонент какао-масло и компонент-подсластитель.

Изобретение относится к гранулированному корму для животных и способу его изготовления. Способ и корм, полученный указанным способом, включают получение исходной композиции, содержащей: 10-90 вес.% органической кислоты, 1-90 вес.% поверхностно-активного вещества на основе этоксилированного касторового масла, имеющего HLB от 4 до 18 и молярное отношение 1 молекула касторового масла на 1-200 молекул этиленоксида, 0-20 вес.% антимикробных терпенов или эфирных масел, добавление воды с получением композиции для термической обработки и внесение эффективного количества указанной композиции для термической обработки в корм для животных с достаточным нагреванием для гранулирования или экструзии корма.
Изобретение относится к биотехнологии и кормопроизводству, а именно к способу получения кормовой добавки для профилактики микотоксикозов у животных и птицы. Способ предусматривает механохимическую обработку компонентов сырья с последующей микрогрануляцией полученной смеси.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии производства кормов из побочных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности.
Изобретение относится к кормопроизводству и направлено на оптимизацию кормления животных и птиц. Способ получения витаминно-аминокислотного кормового комплекса из зерна пшеницы включает измельчение зерна, выдержку его в подогретой до 45-50°С воде в течение 3 часов для активации растительных ферментов зерна, кавитацию в течение 30-40 минут.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для изготовления посевной мицелиарной массы Pleurotus oustreatus. Способ предусматривает отделение мицелиарной массы Pleurotus oustreatus, выращенной в жидкой среде, от жидкой среды путем пропускания ее через стерильный марлевый фильтр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение в птицеводстве, а именно в сфере получения яиц и молодняка. Способ кормления родительского стада сельскохозяйственных птиц включает скармливание порошкообразной кормовой добавки на основе мицелия гриба Ganoderma lucidum.
Изобретение относится к кормопроизводству, в частности к минерально-жировой кормовой добавке для крупного рогатого скота. Минерально-жировая кормовая добавка для крупного рогатого скота характеризуется тем, что она включает следующие компоненты, %: бентонит донгузского месторождения - 18,5, фуз подсолнечный - 13,3, селенит натрия - 0,002, отруби пшеничные - 8,498, электроактивированная вода - католит с рН 9,0-9,5 и редокс-потенциалом - 400-500 мВ - 59,7.
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам приготовления биологически активных кормовых добавок для животных, птицы, рыбы. Готовят жидкую культуру штамма Corynebacterium glutamicum ВКПМ В-1959 - продуцента лизина глубинным способом и жидкие культуры штаммов Bacillus subtilis ВКПМ В-8130, Bacillus subtilis ВКПМ В-2984, Bacillus subtilis ВКПМ В-4099 и Bacillus licheniformis ВКПМ В-4162.
Изобретение относится к применению разветвленных мальтодекстринов для индуцирования лизиса клеточных стенок эукариотических организмов с полисахаридной стенкой в просвете кишечника всеядного или плотоядного животного, включающего кишечную флору. Композиция, улучшающая пищеварение или улучшающая деятельность кишечника, включает один или более эукариотический организм с полисахаридной стенкой, выбранный из микроводорослей или дрожжей, и один или несколько разветвленных мальтодекстринов. Применение композиции обеспечивает синергическое усиление эффекта разветвленных мальтодекстринов в индукции роста кишечной флоры всеядного или плотоядного животного. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 табл., 2 пр.
Наверх