Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна лопающейся кукурузы


 


Владельцы патента RU 2512002:

Суслянок Георгий Михайлович (RU)

Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна лопающейся кукурузы. Способ производства взорванного продукта включает замачивание зерна в воде в течение 29 часов до достижения им влажности 35-37%, сушку зерна ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%. Последующую обработку зерна ИК-лучами осуществляют при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 20-22 кВт/ м2 в течение 80-90 с до достижения зерном температуры 170-180°С. Осуществление изобретения обеспечивает получение готового продукта, обладающего высокой кормовой и биологической ценностью. 5 пр.

 

Изобретение относится к комбикормовой промышленности и, в частности, предназначено для производства нового кормового продукта из фуражного зерна лопающейся кукурузы.

Известен способ обработки зерна поджариванием, заключающийся в предварительном пропаривании его в шнековом пропаривателе до влажности 20-25% и последующем обжаривании в тонком слое (в одно зерно) в течение от 2 до 20 минут при высокой температуре от 150 до 250°C [1].

Недостатком данного способа является низкое качество готового продукта, а также невысокая технологичность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства готового продукта, состоящий в следующем: зерно из бункера равномерно подается на транспортер, над которым установлен целый ряд горелок, в которых сжигается пропановый газ и поддерживается высокая температура. Нагретые до высоких температур горелки испускают инфракрасные лучи с длиной волны от 2 до 6 мкм. В результате облучения происходит быстрый внутренний нагрев зерна и повышается давление водяных паров, внутренняя влага в зерне как бы «закипает». Зерно размягчается, раздувается и трескается. Далее оно направляется в сушильную установку, а затем в охладитель, после чего на упаковку и хранение [2].

Недостатками данного способа являются: 1) низкое качество готового продукта, что обусловлено обработкой зерна в сухом состоянии, в результате чего происходит недостаточная деструкция структуры зерна; 2) пониженная биологическая ценность готового продукта, обусловленная тем, что данный способ обработки не приводит к снижению активности ингибиторов трипсина зерна, являющихся серьезным антипитательным фактором как кормового, так и продовольственного зерна; 3) высокая длина волны ИК-лучей, не позволяющая лучистому потоку проникать внутрь зерна.

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

Поставленная задача достигается тем, что при производстве кормового продукта, включающем замачивание зерна кукурузы, его сушку и обработку ИК-лучами, отличием является то, что замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C проводят в течение 29 часов до конечной влажности 35-37%, сушку зерна ИК-лучами осуществляют при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%, обработку зерна ИК-лучами проводят при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 20-22 кВт/м2 в течение 80-90 с до достижения зерном температуры 170-180°C.

Технический результат состоит в получении готового продукта, 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 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.

Температура замачивания 18-20°C обусловлена хорошим впитыванием воды зернами кукурузы. При температуре менее 18°C зерно дольше впитывает воду. При температуре более 20°C требуются дополнительные затраты на подогрев воды, а также очень сильно развивается микрофлора на зерне.

Замачивание в течение 29 часов обеспечивает достижение зерном влажности 35-37%, а также инактивацию ингибиторов трипсина. При замачивании зерна менее 29 часов оно не достигает необходимой влажности 35%, ингибиторы трипсина частично сохраняют свою активность. При замачивании зерна более 29 часов оно переувлажняется и может начать прорастать.

Сушка зерна после его 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 кукурузы.

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 кукурузы происходит при длине волны ИК-лучей 0,9-1,1 мкм и плотности падающего потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин. В результате влажность зерна уменьшается до 28-30%. Зерно при этом нагревается до температуры 45-50°C.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 11 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 13 кВт/м2 происходит обугливание отдельных зерен.

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

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

Конечная влажность после сушки 28-30% обеспечивает то количество воды в зерне, которое необходимо для участия в процессе «взрывания» зерен, а также для разрушения структуры зерна кукурузы при дальнейшей ИК-обработке. Если конечная влажность составляет менее 28%, то деструктивные процессы в зерне протекают менее интенсивно и качество готового продукта получается невысоким. При влажности более 30% зерно слеживается и может прорасти, кроме того, значительно возрастают энергозатраты, связанные с ИК-обработкой.

Использование для тепловой обработки зерна кукурузы коротковолнового диапазона ИК-излучения 0,9-1,1 мкм соответствует максимальному поглощению энергии молекулами воды и гидроксильной группой -OH, использование плотности лучистого потока 20-22 кВт/м2 позволяет прогреть зерно одновременно по всему объему. Вследствие этого интенсивно прогревается находящаяся в зерне влага, увеличивается внутреннее давление паровоздушной среды в зерне, приводящее к его «взрыванию». «Взрывание» зерна кукурузы происходит только в том случае, если влажность зерна более 27%.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм происходит значительное разрушение ферментов и витаминов, что резко снижает питательную ценность продукта. При плотности лучистого потока менее 20 кВт/м2 влага в зерне прогревается недостаточно. При использовании лучистого потока с длиной волны более 1,1 мкм большая часть лучистого потока поглощается поверхностными слоями зерна, что приводит к их значительному перегреву и, как следствие, к обугливанию, но при этом внутренняя часть зерна прогревается незначительно. При плотности лучистого потока более 22 кВт/м2 зерно подгорает.

Нагрев зерна до температуры 170-180°C необходим для испарения части связанной влаги и вызывает соответствующие разрушения структуры зерна и крахмальных гранул, деструкцию крахмала до 12-14% с образованием легкоусвояемых продуктов - декстринов, увеличение содержания водорастворимых веществ в зерне до 18-20%. При этом влажность зерна снижается до 12-13%. Зерно приобретает пористую структуру.

При обработке зерна до температуры менее 170°C происходит недостаточная декстринизация крахмала, незначительно увеличивается количество водорастворимых веществ, следовательно, продукт имеет низкое качество. При обработке ИК-лучами зерна до температуры более 180°C происходит его обгорание.

Время обработки зерна 80-90 с обусловлено необходимостью его нагрева до заданной температуры. При обработке зерна в течение менее 80 с в нем не происходит необходимых биохимических изменений. При обработке зерна в течение более 90 с происходит его обгорание.

Способ осуществляется следующим образом:

Зерно лопающейся кукурузы влажностью 12-14% замачивают в воде с температурой 18-20°C в течение 29 часов до конечной влажности 35-37%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%, подвергают нагреву ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 20-22 кВт/м2 в течение 80-90 с. При этом температура внутри зерна кукурузы достигает 170-180°C, а влажность зерна снижается до 12-13%. Зерна «взрываются», увеличиваясь в размерах.

Пример 1. Зерно кукурузы влажностью 12% замачивают 29 часов при температуре воды 18°C до влажности 35%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 11 кВт/м2 в течение 2,0 мин до влажности 30%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 20 кВт/м2 в течение 80 с. Температура внутри зерна достигает 170°C.

Насыпная масса продукта составляет 170 г/л, количество декстринов - 12,0%, содержание водорастворимых веществ - 18,0%. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 2. Зерно кукурузы влажностью 13% замачивают 29 часов при температуре воды 19°C до влажности 36%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 12 кВт/м2 в течение 2,2 мин до влажности 29%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 21 кВт/м2 в течение 85 с. Температура внутри зерна достигает 175°C.

Насыпная масса продукта составляет 160 г/л, количество декстринов - 13,0%, содержание водорастворимых веществ - 18,6%. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 3. Зерно кукурузы влажностью 14% замачивают 29 часов при температуре воды 20°C до влажности 37%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 13 кВт/м2 в течение 2,5 мин до влажности 28%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 22 кВт/м2 в течение 90 с. Температура внутри зерна достигает 180°C.

Насыпная масса продукта составляет 155 г/л, количество декстринов - 14,0%, содержание водорастворимых веществ - 20,0%. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

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

Пример 4. Зерно кукурузы влажностью 11% замачивают 28 часов при температуре воды 17°C до влажности 34%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 10 кВт/м2 в течение 1,8 мин до влажности 31%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 19 кВт/м2 в течение 75 с. Температура внутри зерна достигает 165°С.

Насыпная масса продукта составляет 190 г/л, количество декстринов - 11,5%, содержание водорастворимых веществ - 17,3%. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 5. Зерно кукурузы влажностью 15% замачивают 30 часов при температуре воды 21°C до влажности 38%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 14 кВт/м2 в течение 2,6 мин до влажности 27%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 23 кВт/м2 в течение 95 с. Температура внутри зерна достигает 185°C.

Насыпная масса продукта составляет 170 г/л, количество декстринов - 14,5%, содержание водорастворимых веществ - 20,5%. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

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

Следовательно, использование изобретения, по сравнению с прототипом, позволяет повысить пищевую ценность готового продукта из фуражного зерна лопающейся кукурузы за счет уменьшения длины волны ИК-лучей с 2-6 мкм до 0,9-1,1 мкм, уменьшения насыпной массы до 28%, увеличения количества декстринов с 1,5-2,0% до 12-14%, увеличения содержания водорастворимых веществ до 18-20%. В результате готовый продукт лучше усваивается. Кроме того, изобретение позволяет полностью инактивировать ингибиторы трипсина зерна кукурузы, тем самым готовый к употреблению продукт становится биологически более полноценным.

Источники информации

1. Орлов А.И., Лисицина Н.В. и др. Влияние тепловой обработки поджариванием на физические и технологические свойства зерна. Труды ВНИИКП. 1976. Вып.II. - с.9-15.

2. Sebestyen Е. "Mikronisieren" - eine neue Vorbereitungsmethode fur Getreide und olhaltige Saaten fur die Futtermittelindustrie. - "Muhle und Mischfuttertechnik", 1973, v.110, N 36, s.565-566.

Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна лопающейся кукурузы, включающий замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами, отличающийся тем, что замачивание зерна в воде осуществляют при температуре 18-20°C в течение 29 часов до достижения зерном влажности 35-37%, сушку зерна ИК-лучами проводят при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%, обработку зерна ИК-лучами осуществляют при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 20-22 кВт/м2 в течение 80-90 с до достижения зерном температуры 170-180°C.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна проса включает замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 28 часов до влажности 35-37% и сушку зерна ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает выращивание зерновых культур и многолетних трав, внесение удобрений и уход за посевами.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства хлопьев из фуражного зерна нута включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 35 часов до влажности 38-40% и сушку зерна 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%.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства хлопьев из фуражного зерна ржи включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 33 часов до влажности 38-40% и сушку зерна 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%.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства хлопьев из фуражного зерна кукурузы (кроме лопающейся) включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 34 часов до влажности 38-40% и сушку зерна 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%.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна гороха в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна гороха включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна пшеницы в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна пшеницы включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна чечевицы в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна чечевицы включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям производства кормов из побочных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности с применением мицелиальных грибов.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности. Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго включает замачивание зерна в воде при температуре 18-20°С в течение 29 часов до достижения зерном влажности 35-37% и сушку зерна ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м2 в течение 2,0-2,5 мин до влажности 28-30%.
Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологической переработке отходов свекловичного производства и может быть использовано для приготовления кормов для животных.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления корма или пищевого продукта. Способ предусматривает следующие стадии: (i) предоставление по меньшей мере первого потока материала, содержащего мясную и/или рыбную эмульсию, (ii) приготовление вязкого геля, содержащего по меньшей мере один гелеобразующий компонент и жидкость, путем введения жидкости в гелеобразующий компонент, находящийся в смесительной камере, посредством первого соплового узла при давлении от 30 до 150 бар (3-15 МПа), (iii) предоставление вязкого геля, полученного на стадии (ii), в качестве по меньшей мере одного второго потока материала или в этом потоке, (iv) получение ламинарной дисперсии второго потока материала в первом потоке материала в устройстве для по меньшей мере частичного и неполного смешивания первого и второго потоков материала таким образом, что второй поток материала распределяется в первом потоке материала в виде капель размером по меньшей мере 0,3 мм, (v) извлечение первого потока материала, содержащего второй поток материала в виде капель, через второй сопловой узел, и (vi) отверждение первого потока материала, содержащего второй поток материала в виде капель.
Изобретение относится к производству экструдированного сухого корма для сельскохозяйственных животных. Способ приготовления экструдированного сухого корма для сельскохозяйственных животных, преимущественно для крупного и мелкого рогатого скота, характеризуется тем, что он предусматривает подачу шнеком в дезинтегратор предварительно измельченных до размера 20 мм компонентов с высоким содержанием сырой клетчатки в количестве 70-80% от общей массы сухой смеси и компонентов с относительно низким содержанием сырой клетчатки в количестве 20-30% от общей массы сухой смеси.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна гороха в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна гороха включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна пшеницы в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна пшеницы включает очистку зерна от примесей, замачивание зерна, сушку зерна ИК-лучами, обработку его ИК-лучами с последующим плющением в хлопья.

Настоящее изобретение относится к жевательным игрушкам и лакомствам для домашних животных и к способам изготовления и применения жевательных игрушек для домашних животных.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу кормления лактирующих козоматок. Способ кормления лактирующих козоматок включает скармливание им рациона, содержащего кормовую добавку «ЙОДДАР-Zn» в количестве 100 мг на 1 кг концентрированных кормов в сочетании с препаратом ДАФС-25 в количестве 1,6 мг на 1 кг концентрированных кормов и белково-углеводным наполнителем, взятым из расчета 20% от массы концентрированных кормов и состоящим из нутовой муки, пшеничной крупы, тыквенного и расторопшевого жмыхов при следующем соотношении компонентов, мас.%: мука нутовая - 43,0, крупа пшеничная - 29,0, жмых тыквенный - 14,0, жмых расторопшевый - 14,0.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к кормопроизводству и гидропонике. Способ включает подготовку и предварительное проращивание семенного материала, посев и выращивание.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству гранулированных продуктов питания, в том числе функционального назначения и к комбикормовой промышленности, производству гранулированных комбикормов.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности применяется для изготовления крупяных продуктов и кормов для сельскохозяйственных животных, птицы и рыб с повышенным содержанием микроэлементов.
Изобретение относится к комбикормовой промышленности и предназначено для производства кормового продукта из фуражного зерна вигны в виде хлопьев. Способ производства хлопьев из фуражного зерна вигны 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 32 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 2,3-2,5 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 100-110 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.
Наверх