Способ микронизации фуражного зерна электрофизическим методом



Способ микронизации фуражного зерна электрофизическим методом
Способ микронизации фуражного зерна электрофизическим методом

 


Владельцы патента RU 2537544:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии (RU)

Изобретение относится к пищевой и комбикормовой промышленности и может быть использовано при микронизации и вспучивании фуражного зерна и зерновых компонентов. Способ микронизации фуражного зерна электрофизическим методом включает на первом этапе тепловую обработку, а на втором этапе обработку электромагнитным полем СВЧ. Тепловую обработку производят нагревом поверхности зерна при температуре пара T=180-300°C и давлении пара 1,5-12 МПа. Электромагнитным полем СВЧ доводят температуру внутри зерна до температуры, равной температуре на поверхности зерна. Далее, посредством дозатора, зерно переводят в камеру вспучивания. При этом время как тепловой, так и СВЧ обработки равно 10-60 с. Использование изобретения позволит повысить качество обработки зерна. 2 ил.

 

Изобретение относится к способу микронизации и вспучиванию фуражного зерна, зерновых компонентов и может быть использовано в комбикормовой и пищевой промышленности.

Известен «Способ производства вспученного зерна» (пат. RU, 2220586, A23K 1/00, A23L 1/18, 10.01.2004 г.), который включает цикличную загрузку зерна в камеру (автоклав), подогрев его водяным паром, инжектируемым под давлением не ниже 0,5 МПа при температуре не более 200°C, сброс давления до атмосферного; длительность обработки не превышает 60 с.

Способ цикличной работы камеры (автоклава) не производительный, при разгрузке теряется теплота, давление 0,5 МПа недостаточно для достижения 200°C, за 60 с внутренняя часть зерна не прогревается до 200°C.

Известен «Способ инактивации антипитательных веществ бобов сои» (пат. RU, 2358459, A23L 1/211, 20.06.2009 г.), включающий замачивание бобов в водном растворе пищевой кислоты с pH 5,2-5,4, выдержку в течение 3 ч, термическую обработку в поле токов СВЧ удельной мощности 18-20 кВт/кг, частотой 2820-2850 МГц в течение 5-10 с и последующую экструзию при температуре 105-110°C.

Способ громоздкий, энергоемкий и выполняется в цикличном режиме.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Способ тепловой обработки зерновых продуктов электрофизическими методами» (пат. RU, 2085088, A23L 1/18, F26B 3/30, F26B 3/347, 27.07.1995 г.) - принято за прототип, который осуществляется в два этапа. На первом этапе продукт в течение 30-90 с нагревают тепловой энергией ИК-излучения до температуры 95-105°С. На втором этапе продолжительностью 20-60 с температуру продукта доводят до 120-180°C с помощью электромагнитного поля СВЧ.

В данном способе нагрев до максимальной температуры производят на втором этапе, что экономически нецелесообразно, так как удельные затраты энергии на СВЧ-нагрев намного выше прямого нагрева, при этом нагрев только до 180°C сужает возможность применения данного способа для обработки сои и рапса.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества обработанного фуражного зерна, расширение ассортимента обрабатываемого материала, снижение удельных затрат энергии за счет соблюдения кинетики нагрева зерна в теплообменном устройстве и в СВЧ-камере и времени обработки.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе микронизации фуражного зерна электрофизическим методом, включающем на первом этапе тепловую обработку, а на втором этапе обработку электромагнитным полем СВЧ, новым является то, что тепловую обработку производят нагревом поверхности зерна при температуре пара Т=180-300°C и давлении пара 1,5-12 МПа, электромагнитным полем СВЧ доводят температуру внутри зерна до температуры, равной температуре на поверхности зерна, и далее, посредством дозатора, обработанное зерно переводят в камеру вспучивания, при этом время как тепловой, так и СВЧ обработки равно 10-60 с.

Установлено (Высокотемпературные инфракрасные технологии нового тысячелетия // [Электронный ресурс]. URL: http://www.pcstart.ru абзац 49, рис. 1, дата обращения 07.08.2012), что при выдержке 50 с кинетика нагрева зерна в теплообменном устройстве следующая: температура на поверхности зерна составляет 180-200°C, а температура внутри зерна равна 110-120°C. Поэтому ее целесообразно доводить до 180-200°C с помощью СВЧ-обработки за минимально короткое время, т.к. при этом происходит сквозной нагрев зерна и нагревается только вода внутри него, которой, при нормальной влаге зерна, содержится 14%.

В комбикормовой промышленности для приготовления полноценных кормов используют фуражное зерно различного вида (зерно, соя, рапс и др.).

Температура нагрева 180-300°C зависит от обрабатываемого материала. Так, обработка сои и рапса производится при более высокой температуре, чем других зерновых, чтобы исключить или снизить ниже допустимых пределов содержание эруковой кислоты и антипитательных веществ.

В связи с тем, что вспученное зерно размягчается и увеличивается в объеме в 2-5 раза, клеточки частично гидролизуются, зерна приобретают пористую структуру, становятся гигроскопичными и стерильными, внутриклеточные структуры становятся доступны для пищеварительных ферментов.

Соответственно время обработки зависит также от обрабатываемого материала. При наличии поточного способа обработки в псевдоожиженном слое время обработки в теплообменном устройстве и в СВЧ-камере одинаково и составляет 10-60 с.

Сущность предлагаемого способа реализуется в установке для микронизации фуражного зерна и поясняется фиг. 1 - схема установки для микронизации фуражного зерна, фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.

Установка для микронизации фуражного зерна содержит загрузочный бункер 1 (см. фиг. 1), с встроенной в нем ворошилкой 2, сообщенный с теплообменным устройством 3, СВЧ-камерой 4 и камерой вспучивания 5 посредством дозаторов 6, 7 и 8, герметизированных с атмосферой и закрытых коробами 9, 10 и 11. В теплообменном устройстве 3, снабженном системой подачи пара 12, на внутренней поверхности корпуса под углом 45° к вертикальной оси закреплены направляющие диски-рыхлители 13 (фиг. 1, 2), выполненные в форме эллипса, с зазором 30 мм между ними. СВЧ-камера 4 имеет внутри себя диэлектрический цилиндр 14, на внутренней поверхности которого под углом 51° к вертикальной оси на расстоянии 30 мм между собой, закреплены идентичные по конструкции направляющие диски-рыхлители 15, выполненные из диэлектрика, а сама СВЧ-камера подключена к СВЧ-генератору 16 через волновод 17.

Установка работает следующим образом.

Исходя из веса, заданной экспозиции обработки сырья (10-60 с) в теплообменном устройстве 3, предварительно рассчитывается производительность дозатора 6 с закрытым коробом 9, по которому устанавливается производительность дозаторов 7 с закрытым коробом 10 и дозатора 8 с закрытым коробом 11. Производительность дозаторов регулируется изменением числа оборотов двигателя привода (на схеме не показан). Предварительно очищенное фуражное зерно подается в загрузочный бункер 1 и ворошилкой 2 через дозатор 6 подается в теплообменное устройство 3 на направляющие диски-рыхлители 13, а именно, попадая на верхний направляющий диск-рыхлитель 13, закрепленный под углом 45° к вертикальной оси, зерно скатывается по наклонной поверхности и через вырез в форме трапеции в нижней его части равномерным слоем пересыпается на следующий направляющий диск-рыхлитель, расположенный на расстоянии 30 мм, и т.д. Обрабатываемое зерно, находясь в рыхлом состоянии, равномерно подвергается обработке паром при температуре Т=180-300°C и давлении 1,5-12 МПа, нагнетаемым по системе подачи пара 12, происходит прогревание поверхности всей массы и каждого зерна в отдельности. При достижении нижнего уровня теплообменного устройства 3, обрабатываемое зерно дозатором 7 выгружается в СВЧ-камеру 4 и попадает на направляющие диски-рыхлители 15, выполненные из диэлектрика и закрепленные на внутренней поверхности диэлектрического цилиндра 14 под углом 51° к вертикальной оси. Попадая на верхний направляющий диск-рыхлитель 15, зерно скатывается по наклонной поверхности и через вырез в форме трапеции в нижней его части равномерно пересыпается на следующий направляющий диск-рыхлитель 15, расположенный на расстоянии 30 мм и т.д. За счет работающего генератора 16, через волновод 17, происходит быстрый СВЧ-нагрев зерна и температура внутри его достигает значения температуры на поверхности зерна. После СВЧ-обработки посредством дозатора 8 зерно передается в камеру вспучивания 5, в которой резкий перепад давления и температуры приводит к вскипанию внутренней влаги, происходит разрыв тканей зерновых оболочек, что приводит к вспучиванию зерна.

Таким образом, применение предложенного способа микронизации фуражного зерна электрофизическим методом позволяет повысить качество обработанного зерна, расширить ассортимент обрабатываемого материала, снизить удельные затраты энергии за счет соблюдения кинетики нагрева зерна в теплообменном устройстве и минимизировать время обработки.

Способ микронизации фуражного зерна электрофизическим методом, включающий на первом этапе тепловую обработку, а на втором этапе обработку электромагнитным полем СВЧ, отличающийся тем, что тепловую обработку производят нагревом поверхности зерна при температуре пара Т=180-300°C и давлении пара 1,5-12 МПа, а электромагнитным полем СВЧ доводят температуру внутри зерна до температуры, равной температуре на поверхности зерна, и далее, посредством дозатора, переводят в камеру вспучивания, при этом время как тепловой, так и СВЧ обработки равно 10-60 с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу микронизации и вспучиванию фуражного зерна, зерновых компонентов и может быть использовано в комбикормовой и пищевой промышленности.

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к технологии производства круп. Способ производства крупы из зерна тритикале типа перловой включает очистку зерна от посторонних примесей, увлажнение, отволаживание, разделение на крупную и мелкую фракции, пофракционное шелушение, отделение из продуктов шелушения шелушенного зерна, шлифование шелушенного зерна с получением крупы типа перловой из зерна тритикале.
Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности. Способ производства взорванного продукта из шелушеного зерна чумизы включает замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 28 часов до влажности 34-36%.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Десерт молочный включает творожную или подсырную сыворотку 62,0-75,0, сухое цельное молоко или сухую подсырную сыворотку 2,5-15,0, сахар-песок 2,0-6,0, пищевкусовую добавку (какао/кофе/цикорий или плодово-ягодный, фруктово-ягодный наполнитель) 0,8-15,0, волокна «Граунд» (пшеничные или ржаные) 0,2-1,0, ароматизатор вкуса 0,02-0,05, стабилизатор 0,1-0,25, кислоту лимонную 0,01-0,05, порошок топинамбура 3,0-5,0, овсяную муку 3,0-5,0, соотношение овсяной муки к порошку топинамбура составляет от 1:0,6 до 1:1,25, вода остальное.

Изобретение относится к области биотехнологии и пищевой промышленности. Представлено растение ячменя, которое дает зерно и является гомозиготным, по меньшей мере, в двух локусах для введенных генетических вариаций, которые представляют собой: a) аллель, в которой удалена большая часть или все гены, кодирующие В-гордеин в локусе Hor2, и b) мутантную аллель в локусе Lys3 ячменя, так что зерно не содержит ни В-, ни С- гордеинов, и указанные генетические вариации присутствуют в ячмене линий Riso 56 и Riso 1508 соответственно, при этом отсутствие В-гордеинов является обнаружимым по отсутствию амплифицированной ДНК с использованием праймеров: 5'B1hor: 5'-CAACAATGAAGACCTTCCTC-3', 3'B1hor: 5'-TCGCAGGATCCTGTACAACG-3', а отсутствие С-гордеинов является обнаружимым по отсутствию 70 кДа полосы при исследовании спирторастворимого экстракта зерна посредством ДСН-ПААГ.
Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности. Способ производства взорванного продукта из лопающейся кукурузы включает замачивание зерна в воде при температуре 18-20°C в течение 31 часа 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 пищевой промышленности. Способ включает экструдирование теста, содержащего муку амаранта.

Изобретение относится к оборудованию тепловой обработки фуражного зерна на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Установка содержит герметичную рабочую камеру, корпус которой состоит из цилиндрической части, на верхней плоскости которой расположен предохранительный клапан, и конической части, приемный бункер с заслонкой и дозатором загрузки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для тепловой обработки фуражного зерна. Установка содержит дозатор, герметичную камеру, загрузочный клапан камеры, разгрузочный клапан камеры, клапан для подвода пара.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к получению функционального пищевого продукта на основе свежеприготовленного зерна. Способ получения функционального пищевого продукта включает промывание семян водой, обработку семян дезинфицирующим средством, инкубацию увлажненных семян до их прорастания, ферментацию зерна в камерах ферментатора.

Изобретение относится к оборудованию для тепловой обработки зерновых ингредиентов комбикормов. Линия включает загрузочный бункер с теплообменным устройством, соосно с которым расположены СВЧ-камера с источником СВЧ-энергии, систему подогрева воздуха, соединенную с теплообменным устройством, продуктопровод и вентилятор. В линию введен теплообменник, также расположенный соосно с загрузочным бункером, СВЧ-камерой и камерой вспучивания, которые сообщены между собой дозаторами, герметизированными с атмосферой закрытыми коробами и составляющими герметичную систему. Теплообменное устройство загрузочного бункера расположено в его конической части и выполнено в виде змеевика с отверстиями и встроенным внутри него шнеком. Загрузочный бункер снабжен вытяжной трубой. Камера вспучивания сообщена снизу с продуктопроводом, образованным выгрузным транспортером, в верхней части которого установлены регулируемые форсунки распыления воды, Сбоку камера вспучивания посредством паросборника и газгольдера, а также паропровода с вентилятором сообщена с нижней частью змеевика теплообменного устройства. 3 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Молочный пудинг содержит в качестве наполнителя изолят соевого белка в количестве 0,3-1,0%, экстракт бересты в количестве 0,02-0,04%, в качестве полисахаридов содержит или йота-каррагинан в количестве 0,2-0,5%, или гуаран в количестве 0,3-0,8%, или камедь рожкового дерева в количестве 0,5-0,8%, или низкоэтерифицированный пектин в количестве 0,1-0,3%, или ксантан в количестве 0,2-0,4%, или смесь йота-каррагинана с гуараном в соотношении или 0,5:1, или 1:1, или 1,5:1 в количестве 0,2-0,6%, или с низкоэтерифицированным пектином в соотношении или 0,5:1, или 1:1, или 1,5:1 в количестве 0,2-0,5%, или смесь ксантана с гуараном в соотношении или 0,5:1, или 1:1 в количестве 0,2-0,6%, или камедью рожкового дерева в соотношении или 0,5:1, или 1:1 в количестве 0,1-0,3%. В качестве молочного сырья используют сыворотку молочную - остальное. Исходные компоненты выражены в мас.%. Изобретение обеспечивает создание однородной, однофазной системы (белок-полисахарид-сыворотка) вязкой консистенции без расслоения на фазы в течение 72 ч при температуре 4±2°С. 5 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу производства взорванного продукта из фуражного зерна и может быть использовано на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях. Фуражное зерно загружают в теплообменник на 50-60% его объема. Обрабатывают отработанным паром при температуре 120-130°С с постоянным перемешиванием механизмом псевдоожижения, создающим вакуумный эффект. Перемещают в герметичную камеру, в которой одновременно обрабатывают острым паром и СВЧ-энергией, при непрерывном интенсивном перемешивании снизу вверх. Взрывают в камере вспучивания с разделением готового продукта от выделяющегося пара посредством воздушного потока вентилятора, проходящего через перфорированные наклонные плоскости камеры вспучивания. Предлагаемый способ производства взорванного продукта из фуражного зерна позволяет упростить технологию обработки сыпучего, плохосыпучего, сухого и влажного фуражного зерна, повысить качество взорванного корма и снизить удельные энергозатраты. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в пивобезалкогольной, хлебобулочной, кондитерской, мясомолочной и других отраслях, а также при выработке специального питания для людей с ослабленным иммунитетом. Предложен способ получения порошкообразного полисолодового экстракта, в котором зерна ячменя, гречихи, гороха очищают от примесей и пыли, сортируют по размерам зерен, промывают, снимают сплав, дезинфицируют, замачивают каждую культуру отдельно: ячмень - при температуре 12-13°C до относительной влажности 42-44%, гречиху - при температуре 15-16°C до относительной влажности 42-44%, горох - при температуре 15-16°C до относительной влажности 44-47% и проращивают до накопления максимальной активности ферментов цитолитического, протеолитического, амилолитического действия, дробят каждый свежепроросший солод отдельно, затем дробленые солода ячменя, гречихи, гороха смешивают в весовом соотношении 1,25:0,25:1,50 с гидромодулем 1:5. Смесь подвергают затиранию настойным способом, для чего подогревают до температуры 42-45°C, выдерживают 45-50 мин для гидролиза некрахмальных полисахаридов до гексоз и пентоз, а также белков с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ. Далее для более полного гидролиза некрахмальных полисахаридов температуру затора повышают до 52-55°C и выдерживают 40-45 мин, затем затор выдерживают в течение 60 мин при температуре 63°C для образования редуцирующих сахаров, далее температуру затора повышают до 70-72°C и выдерживают до полного осахаривания, после чего затор подогревают до температуры 76-78°C и фильтруют. Полученное сусло упаривают до концентрации сухих веществ 30-35% в вакуум-выпарном аппарате при температуре 50°C и высушивают на распылительной сушилке до влажности 2,0-2,5% при температурах на входе и выходе из сушильной камеры 130-150°C и 60-80°C соответственно и упаковывают в герметичную упаковку. Изобретение позволяет получить продукт с профилактическими свойствами, повысить качество готового продукта за счет более полной сохранности питательных и биологически активных веществ в процессе хранения, иметь возможность тоннажного приготовления продукта впрок, сократить площади производственных и складских помещений, самостоятельно применять продукт в экспедициях и при полевых работах, транспортировать в труднодоступные районы. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства сладкого диетического вспученного зернового продукта. Вносят подсластитель на этапе увлажнения дробленого зерна перед экструзией и/или в составе обсыпки на экструдированный продукт в дражировочном котле после нанесения растительного масла. В качестве подсластителя используют гликозидсодержащую пищевую добавку, полученную из растения Stevia rebaudiana, которую вносят в количестве от 0,1 до 5% от массы сухого вещества используемого зерна и экстракт растений Rubus suavissimus и/или Siraitia grosvenorii в количестве от 0,001 до 30 % от массы сухого вещества используемого зерна. Экструдирование дробленного зерна проводят при температуре экструдируемой массы от 110 до 190˚С с получением готового продукта с влажностью от 2,7 до 8%. Способ позволяет снизить калорийность готового продукта с вкусовым профилем сахарозы, увеличить срок годности и длительность сохранения высоких вкусовых характеристик готового продукта после вскрытия упаковки, а также расширить ассортимент диетических продуктов питания. 4 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к пищевому продукту. Пищевой продукт содержит смесь ломтиков картофеля, которые являются картофельными чипсами, и попкорн. Содержание картофельных чипсов составляет приблизительно от 55 до 85 мас.% от общей массы пищевого продукта, а содержание указанного попкорна составляет приблизительно от 15 до 45 мас.% от общей массы пищевого продукта. Пищевой продукт является более усваиваемым и более легким для переваривания по сравнению с традиционными картофельными чипсами и попкорном. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх