Установка для производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго

Авторы патента:

A23L1/025 - физическая обработка, например с использованием волновой энергии, излучения, электрических средств, магнитных полей (приготовление пищи A23L 1/01; консервирование A23L 3/00,A23B)

Владельцы патента RU 2568130:

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

Изобретение относится к оборудованию для производства вспученного фуражного зерна. Установка содержит приемный бункер, загрузочный затвор-дозатор, герметичную камеру, разгрузочный затвор-дозатор, камеру взрыва, бункер готовой продукции, СВЧ-резонатор, волновод, СВЧ-генератор. Внутри герметичной камеры расположен вертикальный шнек, на валу которого закреплена ворошилка. Верхняя и нижняя части ворошилки соединены между собой вертикальными осями, снабженными цилиндрическими щетками, свободно вращающимися на них. Диаметр щеток равен расстоянию между внутренней поверхностью герметичной камеры и наружной ребристой поверхностью корпуса шнека. Оси смещены к центру на 2 мм. Разгрузочный затвор-дозатор установлен непосредственно под днищем герметичной камеры. Все элементы, расположенные внутри герметичной камеры, выполнены из диэлектрика. Использование изобретения позволит повысить качество готового продукта. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для производства вспученного фуражного зерна на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.

Известен способ обработки зерна пропариванием с последующим поджариванием при температуре 150-250°C (Орлов А.И., Лисицина Н.В. и др. Влияние тепловой обработки поджариванием на физические и технологические свойства зерна. Труды ВНИИКП. Вып. II, с. 9-15).

Недостатком данного способа является низкое качество обработки, так как не все зерна взрываются, а неравномерный нагрев допускает подгорание зерен.

Известен «Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго» (пат. RU, 2507864, A23K 1/14, 27.02.2014 г.), в котором зерно сорго замачивается при температуре 18-20°C в течение 29 ч до достижения зерном влажности 35-37%, сушится ИК-лучами в течение 2-2,5 мин до влажности 28-30%, обрабатывается ИК-лучами при плотности лучистого потока 20-29 кВт/м² в течение 90-100 с до достижения зерном температуры 170-180°C.

Данный способ имеет сложную технологию (длительное замачивание, двукратная сушка), что определяет высокую энергоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аппарат производства взорванных зерен B-35М (Взорванные продукты // [Электронный ресурс] URL: http://пром-либ (дата обращения: 14.04.2014, абзацы 10-16), который представляет собой вращающийся вокруг горизонтальной оси цилиндр, имеющий внутри четыре ребра для перемешивания зерен. Цилиндр приводится во вращательное движение от электродвигателя, герметически закрывается крышкой и нагревается при помощи газовой горелки.

Аппарат сложен в обслуживании, малопроизводителен (54 кг/ч) и не экономичен.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение отмеченных недостатков, повышение качества взорванного фуражного зерна сорго, надежности конструкции, снижение удельных энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что установка для производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго содержит приемный бункер, загрузочный затвор-дозатор, герметичную камеру, разгрузочный затвор-дозатор, камеру взрыва, бункер готовой продукции, СВЧ-резонатор, волновод, СВЧ-генератор, при этом внутри герметичной камеры расположен вертикальный шнек, на валу которого закреплена ворошилка, верхняя и нижняя части которой соединены между собой вертикальными осями, снабженными цилиндрическими щетками, свободно вращающимися на них, диаметр которых равен расстоянию между внутренней поверхностью герметичной камеры и наружной ребристой поверхностью корпуса шнека, и оси смещены к центру на 2 мм, причем разгрузочный затвор-дозатор установлен непосредственно под днищем герметичной камеры, а все элементы, расположенные внутри герметичной камеры, выполнены из диэлектрика.

Использование взорванного фуражного зерна сорго приобретает все большее значение в связи с его высокой урожайностью, кормовой и питательной ценностью. В зерне сорго содержится 70-80% крахмала, 12-14% белка, 3,5-4,5% жира, 2,4-4,8% клетчатки. В 100 кг зерна сорго - 118-130 кормовых единиц. (Сорго. Культура равнодушная к засухе // [Электронный ресурс]. URL: http://www.zerno-ua.com (дата обращения: 17.03.2013).

Тепловая обработка фуражного зерна сорго вызвана необходимостью перевода плохоусвояемого крахмала (70-80%) в усвояемые декстрины (сахара).

При использовании PDC-нагрева увеличиваются удельные энергозатраты, они составляют более 200 кВт.ч на тонну вспученного фуражного зерна, что существенно удорожает его себестоимость и экономически не всегда оправдано.

Известно, что для гарантированного пропаривания и СВЧ-облучения каждого зерна необходимо обеспечить свободное перемещение его при обработке (Диденко А.Н. СВЧ-энергетика. Теория и практика. - М.: Наука, 2003 г.). Для сыпучего зерна применяется псевоожижение, а для плохосыпучего, склонного к слипанию и сводообразованию применяется механическое перемешивание. Гарантированное перемешивание достигается при заполнении емкости герметичной камеры на 50-60% - это лучшие условия длят тепловой и СВЧ-обработки фуражного зерна (поучено экспериментальным путем).

Зерно сорго отличается следующими физико-механическими свойствами: оно относится к сыпучим зерновым, но при смачивании или увлажнении зерна сорго выше 27% (пат. RU, 2507864, A23K 1/14, 27.02.2014 г. C4) слипаются между собой, прилипают к поверхностям бункеров и рабочих органов, способны к слеживанию и сводообразованию. Поэтому рыхлый слой для тепловой и СВЧ-обработки можно создать только механическим перемешиванием, что обусловило применить вертикальный шнек, на валу которого закреплена ворошилка, снабженная цилиндрическими щетками, установленными на вертикальных осях. Ребристая наружная поверхность корпуса шнека обеспечивает надежное вращение цилиндрических щеток вокруг оси, на которой они установлены.

Смещение вертикальных осей с цилиндрическими щетками к центру необходимо для качественной очистки внутренней поверхности герметичной камеры и обеспечения более длительного срока ее работы (щетки не соприкасаются с внутренней поверхностью), а величина смещения, равная 2 мм, определена из размеров зерна сорго: длина - 3,0-3,5, ширина - 2,0-2,5, толщина - 1,2-2,0 (Соколов А.Я. «Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна». - М.: Колос, 1973, с. 28, табл. VI-2, куриное просо, рисовое просо), что позволяет потоку обрабатываемого материала, соприкасающегося со щетками, побуждающими его к продвижению, не слипаться и равномерно перемещаться вниз.

За счет относительного перемещения ворошилки, закрепленной на валу шнека, к внутренней поверхности герметичной камеры и вращения цилиндрических щеток вокруг своих осей обеспечивается надежное рыхление обрабатываемого зерна, равномерная тепловая и СВЧ-обработка.

Установка затвора-дозатора непосредственно под днищем герметичной камеры без зазора сохраняет герметичность системы.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 - схема установки для производства взорванного продукта из фуражного зерна, фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1, фиг. 3 - вид Б по фиг. 1.

Установка для производства взорванного продукта из фуражного зерна содержит приемный бункер 1 (см. фиг. 1), сообщенный посредством загрузочного затвора-дозатора 2 с герметичной камерой 3, внутри которой на валу 4 закреплен вертикальный шнек 5, размещенный в корпусе 6 с ребристой наружной поверхностью (см. фиг. 2), и ворошилка 7(см. фиг. 1), нижняя и верхняя части которой также закреплены на валу 4 и соединены между собой осями 8, смещенными на 2 мм к центру и снабженными цилиндрическими щетками 9, диаметр которых равен расстоянию между внутренней поверхностью герметичной камеры и наружной ребристой поверхностью корпуса шнека, что позволяет им при вращении вала 4 одновременно вращаться в этом пространстве и вокруг осей 8. К днищу 10 герметичной камеры 3 (см. фиг. 1, 3) герметично присоединен разгрузочный затвор-дозатор 11, под которым установлена камера взрыва - бункер готовой продукции 12. Герметичная камера 3 снаружи охватывается СВЧ-резонатором 13, который через волновод 14 подключен к СВЧ-гененратору 15. К крышке 16 герметичной камеры 3 подведена система подачи пара 17.

Установка для производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго работает следующим образом. Предварительно приводят в действие вертикальный шнек 5, СВЧ-генератор 15, от которого через волновод 14 поступает СВЧ-энергия к СВЧ-резонатору 13, и систему подачи пара 17, подведенную к крышке 16 герметичной камеры 3. Исходное зерно сорго из приемного бункера 1 через загрузочный затвор-дозатор 2 поступает в герметичную камеру 3, где часть зерна попадает на вертикальный шнек 5, расположенный на валу 4, а остальное зерно высыпается в пространство, заключенное между внутренней поверхностью герметичной камеры 3 и наружной ребристой поверхностью корпуса 6 шнека 5. Под воздействием собственного веса и вращающихся цилиндрических щеток 9, установленных на осях 8, продукт достигает нижней части ворошилки 7, закрепленной как и ее верхняя часть на валу 4, захватывается вертикальным шнеком 5, поднимается вверх и снова попадает на цилиндрические щетки 9. Цилиндрические щетки 9 отделяют сырое или влажное зерно с внутренней поверхности герметичной камеры 3 и наружной ребристой поверхности корпуса 6 шнека 5, оно опускается вниз и процесс повторяется, что позволяет достигнуть интенсивность ворошения, равномерность распределения зерна, свободное поступление острого пара и СВЧ-энергии к каждому зерну. Постоянное и всестороннее воздействие острого пара, влаги, температуры, СВЧ-энергии и высокого давления на зерновой поток и каждое зерно в отдельности по капиллярам насыщает его влагой и прогревает до заданной температуры. Далее, разогретая масса зерна выгружается разгрузочным затвором-дозатором 11, установленным под днищем 10 герметичной камеры 3, в камеру взрыва 12, где зерно подвергается воздействию резкого перепада давления, при этом влага внутри зерна мгновенно превращается в пар и зерно взрывается, его объем увеличивается в 2-5 раз.

Таким образом, установка для производства продукта из фуражного зерна сорго позволяет за счет предложенной конструкции упростить технологию обработки, повысить качество взорванного фуражного зерна сорго и снизить удельные энергозатраты.

Установка для производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго, характеризующаяся тем, что она содержит приемный бункер, загрузочный затвор-дозатор, герметичную камеру, разгрузочный затвор-дозатор, камеру взрыва, бункер готовой продукции, СВЧ-резонатор, волновод, СВЧ-генератор, при этом внутри герметичной камеры расположен вертикальный шнек, на валу которого закреплена ворошилка, верхняя и нижняя части которой соединены между собой вертикальными осями, снабженными цилиндрическими щетками, свободно вращающимися на них, диаметр которых равен расстоянию между внутренней поверхностью герметичной камеры и наружной ребристой поверхностью корпуса шнека, и оси смещены к центру на 2 мм, причем разгрузочный затвор-дозатор установлен непосредственно под днищем герметичной камеры, а все элементы, расположенные внутри герметичной камеры, выполнены из диэлектрика.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве пищевых добавок. Способ включает прессование жома топинамбура, сушку жома после прессования и измельчение высушенного жома.

Биологически активная добавка к пище // 2562517

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения высококачественной биологически активной добавки (БАД), применяемой для непосредственного применения в пищу в качестве профилактики или для создания обогащенных, функциональных и специализированных пищевых продуктов.

Способ сушки грибов // 2558443

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства сушеных грибов. Проводят СВЧ-обработку свежих съедобных грибов под вакуумом при остаточном давлении 10,0-11,5 кПа, температуре 35-40°C, удельной СВЧ-мощности 170-180 Вт/кг в течение 100-110 мин до влажности 12%.

Способ инфракрасной термообработки семян дыни // 2558209

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству продуктов питания повышенной пищевой ценности на основе обжаренных семян дыни. Способ включает очистку семян от сорных и минеральных примесей с последующей термообработкой ИК-излучением очищенных семян при плотности лучистого потока 32-48 кВт/м2 до температуры 85-95°С в течение 60-100 с.

Способ производства круп быстрого приготовления // 2557721

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к зерноперерабатывающей, крупяной и пищеконцентратной отраслям, и предназначено для производства круп быстрого приготовления.

Пищевое волокно из фруктовых или овощных побочных продуктов // 2556388

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности, а именно к получению пищевых волокон. Пищевое волокно, экстрагированное из фруктовых или овощных побочных продуктов, имеет молекулярную массу от около 5000 грамм/моль (г/моль) до около 8000 г/моль, или пектиновые олигосахариды с молекулярной массой от около 300 г/моль до около 2500 г/моль.

Способ уменьшения скорости повышения кислотности молока при физическом воздействии // 2555547

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает обработку молока и одновременное его хранение в магнитном поле путем установки на поверхность магнитных пластин тары объемом 50 см3 или 100 см3 с молоком при толщине слоя молока 5-6 см, причем воздействие осуществляют корректором функционального состояния организма С.В.

Способ изменения вкуса пищевого продукта // 2555440

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу изменения вкуса пищевого продукта. Подвергают пищевой продукт воздействию давления от 1000 до 6000 бар вместе с твердым составом, содержащим вещество, и экстрагируют вещество из твердого состава одновременно с этапом пропитывания.

Способ получения питьевой воды и установка для ее получения // 2555330

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и может быть использована для получения питьевой воды. Для этого проводят забор воды из природного источника, отстаивание воды с доступом кислорода воздуха в емкости объемом 20-40 м3 в течение 10-15 часов, обработку воды, путем пропускания через устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр.

Биологически активная добавка к пище // 2554991

Способ и система для обработки биомассы // 2568470

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, а именно к способу и системе для обработки биомассы кукурузы. Способ предусматривает использование устройства с корпусом, ротором внутри корпуса, а также с множеством выступов, простирающихся от ротора. Способ включает размещение биомассы в текучей среде, возбуждение кавитации в текучей среде для частичной сепарации биомассы, направление биомассы и текучей среды через внутреннюю часть корпуса, вращение ротора для дополнительной сепарации биомассы, нагрев биомассы и текучей среды, а также поддержание кислотности текучей среды и биомассы при водородном показателе рН, составляющем от приблизительно 2 до 6. Система включает в себя ряд устройств. Каждое устройство имеет корпус и ротор внутри корпуса. Одно из устройств имеет примыкающие выступы попеременно меняющейся высоты, простирающиеся от ротора. Другое устройство имеет канавки, образованные в роторе и на торцевой стенке корпуса. Третье устройство имеет два ряда выступов, простирающихся от ротора, которые расположены на расстоянии друг от друга, составляющем не менее приблизительно 6 миллиметров. Использование группы изобретений позволит провести качественную обработку биомассы. 5 н. и 46 з.п. ф.лы, 29 ил.

Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго // 2569000

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно к способу производства взорванного продукта из фуражного зерна сорго. Способ характеризуется тем, что фуражное зерно сорго загружают в герметичную камеру на 50-60% ее объема, одновременно обрабатывают острым паром при температуре 300-350°С, давлении 4-5 МПа и СВЧ энергией при экспозиции 30-90 с. Повышают влажность зерна с 14-15% до 17-18%, непрерывно и интенсивно перемешивают снизу вверх вертикальным шнеком. Ворошат цилиндрическими щетками в пространстве между внутренней поверхностью герметичной камеры и наружной ребристой поверхностью корпуса шнека, взрывают в камере взрыва - бункере готовой продукции при атмосферном давлении и восстанавливают исходную влажность. Применение предложенного способа позволит повысить качество взорванного фуражного зерна сорго и снизить удельные энергозатраты, упростить технологию обработки зерна. 3 ил.

Способ производства взорванного продукта из фуражного зерна // 2569005

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.

Способ микронизации зерна и устройство для его осуществления // 2573376

Группа изобретений относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к кормопроизводству. В процессе способа микронизации зерновой материал поступает на обработку при температуре зерна 15≈25°C и влажностью 10≈15% и нагревается до температуры 170≈190°C. Исходное зерно нагревается за счет тепла, передаваемого от микронизированного зерна, и подается на микронизацию с температурой 60≈80°C. Устройство содержит корпус, загрузочный бункер, камеру облучения с ИК-излучателями, выгрузное устройство, бункер для обработанного зерна. В нижней части микронизатора зерна установлен бункер для исходного зерна, выполненный с внутренней стенкой в виде усеченного конуса, в котором установлен шнек для подачи исходного зерна на микронизацию. Стенки внутреннего усеченного конуса выполнены перфорированными. Использование группы изобретений позволит снизить энергозатраты путем подачи исходного материала на микронизацию с температурой 60≈80°C, нагретого от микронизированного зерна. 2 н.п. ф.лы, 3 ил.