Спосіб обробки лущеного ріпакового насіння

Реферат: Винахід належить до способу обробки ріпакового насіння (А. А), в процесі якої їх піддають лущенню і поділяють на зернову фракцію (SE), з одного боку, і фракцію лушпиння (SG), з іншого боку, при цьому зернову фракцію (SE) піддають одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла (Р.А; Р.С), після якого залишається макуха (Р.В; P.D), що містить тверду речовину і масло, при цьому макуху (Р.В; P.D) безпосередньо або після щонайменше одного подальшого розмелювання (K, W) використовують як базовий компонент, наповнювач або добавку (К. D) в кормах для худоби у вигляді порошку з розміром зерен від 100 до 500 мкм. UA 105807 C2 (12) UA 105807 C2 UA 105807 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід відноситься до способу обробки ріпакового насіння, в процесі якої воно піддається лущенню з отриманням зерна (паренхімна тканина і коріння зародків), з одного боку, і фракції лушпиння, з іншого боку, при цьому зерна піддаються одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла, після якого залишається макуха, що містить тверду речовину і масло, згідно з обмежувальною частиною п. 1 формули винаходу, а також до застосування макухи і порошкоподібного продукту згідно обмежувальною частиною п. 12 формули винаходу. Відомо спосіб застосування ріпакового насіння шляхом його пресування з метою отримання масла. З опису до патенту EP 1074605 B1 відомо також, що ріпакові зерна перед їх пресуванням піддають лущенню, а потім фракції зерен і лушпиння відокремлюють одну від одної. Потім шляхом пресування зі світлої жовтої зернової фракції отримують масло, яке має приємний для споживача жовтуватий колір. Проблема при такому пресуванні полягає в тому, що тільки близько однієї третьої частини від пресованого матеріалу перетворюється на високоякісне масло, а близько двох третіх залишається у вигляді макухи, що містить тверду речовину і масло. Відомий також спосіб, згідно з яким до макухи, що залишається, додають, в основному, чорно-сіру фракцію лушпиння і отриману таким чином суміш піддають подальшому пресуванню для збільшення загальної кількості одержуваного масла. Макуха, що залишилась після цього повторного пресування і яка містить тверду речовину, після додаткового додавання фракції лушпиння з неїстівними компонентами набуває сіро-зеленого кольору і вже тільки тому може бути використана тільки у якості відносно низькоякісного корма для худоби або ж у якості добавки до таких кормів з високим вмістом неїстівних компонентів з фракції лушпиння. В основу пропонованого винаходу поставлена задача забезпечення високоефективного використання макухи, що залишається після переробки ріпаку. Поставлена задача вирішена завдяки ознакам п. 1 формули винаходу, а також завдяки нового способу використання макухи згідно з пп. 10 або 11, а також порошку згідно з п. 12 формули винаходу. Інші форми виконання і ознаки пропонованого винаходу представлені в залежних пунктах формули винаходу 2-9 і 13. Відповідно до пропонованого, згідно винаходу, способу в якості продукту харчування може використовуватися не тільки саме віджате масло, але залишкова при цьому макуха може бути використана у якості високоякісних, в кормах для худоби, що містять протеїн, базові компоненти, наповнювач або добавки, за рахунок чого значно підвищується ефективність використання ріпакового насіння. Завдяки тому, що макуху піддають подальшому розмелюванню, отримують тонкоподрібнений порошок, який може бути ефективно у якості базового компонента, наповнювача або добавки в кормах для худоби. Особливо ефективно отриманий сипучий порошок може бути використаний в рибних господарствах, для чого його переробляють в гранули шляхом екструзії або шляхом змішування та екструзії. Для отримання особливо високоякісного продукту подальший розмел може здійснюватися способом кріогенного розмелювання, завдяки чому навіть при відносно високому залишковому вмісту масла матеріалі, що подають на розмел, не відбувається склеювання робочих органів, які беруть участь у розмелі. При цьому для досягнення високого ефекту матеріал на розмел подається у вигляді заморожених часток макухи, в яких масло не знаходиться в рідкому стані. Крім того, бажано, щоб в процесі даного подальшого розмелювання матеріал, що подають на розмел, подрібнювався в нечутливому до склеювання стрижневому млині. Альтернативно або додатково подальший процес розмелу може включати видалення масла з матеріалу, що подрібнюється, зокрема, шляхом екстракції, за рахунок чого знижується вміст масла в макусі і полегшується процесїї переробки. Так як на наступний розмел подають тільки зернову фракцію ріпакового насіння без додавання фракції лушпиння, яку потім використовують у якості базового компонента або наповнювача в кормах для худоби, продукт, що отримують, зберігає світлий колір зерен, так як відсутній негативний вплив часток лушпиння на зовнішній вигляд продукту. Завдяки цьому також виключається попадання в продукти харчування неїстівних компонентів, що містяться в лушпинні, таких як воски або поліфеноли. Розмел слід, переважно, провадити до того ступню, щоб отриманий базовий компонент, наповнювач чи добавка являли собою порошок з розміром зерен від 100 до 500 мкм. Такий порошок може використовуватися у якості похідної сировини для екстракції протеїну (концентрація та/або ізоляція протеїну), так як внаслідок зниження вмісту фракції лушпиння продукт майже не містить сире волокно з неїстівними компонентами, а завдяки зниженню в порошку вмісту масла підвищується вміст протеїну в ньому. Крім того, протеїни ріпака містять 1 UA 105807 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 багато важливих амінокислот і, завдяки цьому, можуть замінити білки тваринного походження. До цього, за рахунок процесу розмелу, холодного або теплового, має місце процес розчинення. Завдяки високому вмісту протешу, котрий містить усі важливі для фізіології харчування амінокислоти, незначному вмісту масла та лушпиння, та завдяки розміру зерен цей порошок може служити замінником сої в кормах для худоби. Особу увагу слід приділити використанню макухи, яка отримана при переробці ріпакового насіння і яка містить зернову фракцію ріпакового насіння, у якості базового компонента, наповнювача або добавки в кормах для худоби. Велике значення також має використання макухи, яка отримана при переробці ріпакового насіння і яка містить зернову фракцію ріпакового насіння, у якості базової сировини для екстракції протеїну, на основі якого можуть бути отримані корми для худоби та продукти харчування для людини. Подальші переваги та ознаки наведені в представлених на малюнках прикладах виконання винаходу та в описанні предмету винаходу. На фігурах представлені: Фіг. 1 - блок-схема пропонованого способу за цим винаходом, Фіг. 2 - детальне зображення окремих етапів пропонованого способу згідно з Фіг. 1, Фіг. 3 - блок-схема альтернативного пропонованому способу, за цим винаходом, за яким може бути виконано вибір між кріогенним помелом і так званим тепловим помелом при кімнатній температурі; Фіг. 4 - детальне зображення окремих етапів пропонованого способу згідно з Фіг. 3. Згідно з представленою на Фіг. 1 блок-схемою, насіння ріпаку А.А, що надходить на обробку і ще не сортоване, так зване ріпакове насіння, проходить попередню обробку А, в результаті чого зерна ріпаку А.Е, що піддають обробці, мають практично однаковий розмір. Потім їх подають на пристрій лущення S, в результаті чого зернову фракцію S.E відділяють від фракції лушпиння S.G. Можливо також пресування лушпиння, але на фіг. 2 представлений лише етап пресування P зерен S.E, які потім подають на пристрій тонкого розмелу K. При цьому тонкому розмелу може піддаватися як одноразово P.В, так і багаторазово подрібнена макуха P.D. При тонкому розмелі можуть також додаватися і не пресовані зерна S.E. Відповідно до представленого на фіг. 1 і 2 прикладу виконання, проводиться, тільки у якості приклада, кріогенне розмелювання, тобто розмелюванню піддається заморожений матеріал, завдяки чому, незважаючи на відносно високий вміст масла в матеріалі К.В, виключається залипання і склеювання елементів обладнання. З представленого на фіг. 3 і 4 альтернативного способу випливає, що може також провадитись так званий розмел матеріалу W.A при кімнатній температурі і, отже, можна відмовитися від дорогої стадії охолодження з використанням рідкого азоту. Можливо також, щоб одна частина матеріалу К.В піддавалася кріогенному розмелюванню, а інша частина W.А - тепловому розмелюванню або навпаки. В результаті тонкого помелу отримують тонкоподрібнений матеріал K.D (або W.B: Фіг. 4), який являє собою сипучий порошок з розміром зерен від 100 мкм до 500 мкм орієнтовно гаусового розподілу. За рахунок виняткового використання зерен без домішок лушпиння порошок K.D або W.B має світлий колір. Цей порошок K.D може використовуватися безпосередньо в якості корма для худоби або ж в якості базового компонента, наповнювача або добавки в кормах для худоби різноманітного типу. Отриманий таким чином порошок K.D або W.B може використовуватися в якості похідного матеріалу для екстракції протеїну (концентрація або ізоляція протеїну), так як він характеризується дуже високим вмістом протеїну, який, в свою чергу, містить велику кількість важливих амінокислот і не містить небажану сиру клітковину, яка присутня в лушпинні. Завдяки цьому істотно знижується вміст неїстівних речовин, таких як хлорофіл, танін, поліфеноли, фітинова кислота. Такий продукт може служити ефективним замінником сої при годуванні тварин. Пропонований винахід дозволяє значно знизити вміст м'яса та/або рибного борошна в кормах для худоби, при цьому підвищується фізіологічна цінність продукту. Крім цього, завдяки заміні продуктів тваринного походження на пропонований, згідно винаходу, продукт, значно знижується небезпека переносу захворювань через тваринне борошно (наприклад БСЕ), так як продукт за цим винаходом, не містить патогенні мікроорганізми. 1 Завдяки використанню такого продукту знижується також навантаження в сфері виробництва кормів для худоби. Завдяки фізичним властивостям порошку K.D, W.B (зв'язування гелю, структурування, здібність до зв'язування води) мають місце переваги при переробці кормових мас, наприклад, шляхом гранулювання екструзією чи іншим аналогічним способом. Використання низьких 2 UA 105807 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 температур запобігає денатурації протеїнів, за рахунок чого позитивні фізичні властивості зберігаються також в готовому продукту, що сприяє доброму структуруванню отриманих, наприклад екструзією, гранул різних розмірів та форм. В окремих випадках при підготовці несортованого сірого ріпакового насіння А.А спочатку провадиться його очищення в просіювальній машині 1, в результаті чого видаляється смітна домішка А.С і некондиційне зерно A.D, а очищене рапсове насіння А.В піддається сушінню потоком повітря в насіннєвий сушарці 2. Очищені, висушені таким способом і ріпакові зерна, що мають нормальні розміри, А.Е направляють потім на лущення S, де їх подрібнюють в зазорі між вальцями в чотирьохвалковий дробарці 3; утворений в результаті цього подрібнений рапс S.А подають на просіювальну машину 4, в якій провадять поділ продукту на крупну фракцію S.C і дрібну фракцію S.D, після чого так звану корисну фракцію S.B направляють в просіювальну машину 5. В цій машині відділяється лушпиння S.F, яке разом з крупною фракцією S.C і дрібною фракцією S.D у вигляді так званої фракції лушпиння S.G направляють в бункер 6 і піддають подальшій переробці в залежності від призначення процесу. Ця подальша переробка може полягати, наприклад, в додаванні до макухи зернової фракції S.E, яка накопичується в паралельно розташованому бункері 7. Таке додавання і повторне пресування дозволяє підвищити сумарний вихід масла, однак, в цьому випадку макуху змішують з темними частками лушпиння, що надає продукту темний колір і обмежує його застосування в якості сировини для харчових продуктів і тому його використовують, наприклад, у якості корма для худоби. Якщо зовнішній вигляд продукту не має значення, така макуха може бути далі використана у спосіб, який нижче описаний для зернової фракції S.E: Цю лущену зернову фракцію S.E подають на одноразове або багаторазове пресування P. Відповідно до прикладу виконання, представленого на фіг. 2, при цьому пресування провадять у двох черв'ячних пресах 8, 9. В черв'ячному пресі 8 виконують первинне пресування лущеного ріпаку S.E, в результаті чого отримують зернове масло Р.А першого пресування. Зернова макуха P.В першого пресування може бути піддана другому пресуванню у другому пресі 9, в результаті чого додатково отримують зернове масло Р.С і, отже, підвищується вихід масла. Зернова макуха P.D другого (або наступного) пресування, також як і зернова макуха P.В першого пресування та/або не подрібнені ріпакові зерна S.E, у вигляді окремої фракції чи у вигляді суміші цих фракцій надходять на відділення тонкого помелу K або W. За фіг. 1 і 2, тонкий розмел тільки у якості прикладу провадять кріогенним способом, що означає, що матеріал К.В після проходження сепаратору металу 10 заморожують в холодильнику 11, в даному випадку в вихровому черв'ячному холодильнику куди подають рідкий азот К.А, в результаті чого масло, що міститься в подрібненому матеріалі (як правило, 10% для другого пресування і 22% для першого пресування) не налипає на елементи розмелювального пристрою і не склеює їх. Заморожений подрібнений матеріал К.С подрібнюють в стрижневому млині 12 з отриманням необхідного тонкоподрібненого продукту K.D з розміром зерна від 100 до 500 мкм, який направляється в збірний бункер 13. Газ, що відходить, К.Е видаляють з тонкоподрібненого матеріалу K.D через фільтр 14 і вентилятор 15. Після цього азот K.F може повторно використовуватися в циркуляційному холодильному контурі. Наступний розмел не обов'язково повинен проводитися кріогенним способом, - в якості альтернативи перед помелом з матеріалу, що подають на розмел, може бути виділено масло, зокрема шляхом екстракції. В якості альтернативного способу на фіг. 3 і 4 представлений спосіб теплового розмелювання W, при якому не використовують охолодження за допомогою рідкого азоту і в якому для розмелювання матеріалу W.А також використовують стрижневий млин 17 і в результаті також отримують порошок W.B. За рахунок того, що подальшому розмелюванню піддають тільки фракцію ріпакових зерен без додавання частинок лушпиння, отриманий тонкоподрібнений продукт K.D, W.B має світложовтий колір і не містить небажані для харчових продуктів компоненти, які містяться в лушпинні. На прикладі даного винаходу вперше показана можливість використання макухи Р.В, PD, яка одержана при обробці ріпакового насіння А.А і яка містить зернову фракцію S.E ріпакового насіння, в якості базового компонента в кормах для худоби. Це забезпечує значне підвищення ступеню використання ріпакового насіння, так як в якості високоякісного компонента при подальшій переробці використовують не тільки масло, але і макуху. Отриманий таким способом порошок K.D може бути використаний різними способами, зокрема в якості домішок в ковбасних або хлібобулочних виробах та інших харчових продуктах або ж в якості якісного корма для домашніх тварин, в харчових масах, призначених для подальшої переробки або у якості похідної сировини для екстракції протеїну з подальшим 3 UA 105807 C2 5 приготуванням продуктів харчування з високим вмістом протешу. В цьому випадку не потрібні нагрів або хімічна обробка порошку K.D, W.B, не потрібна також обробка грибками або іншими добавками і він може безпосередньо використовуватися в якості базового компонента або добавки продуктів харчування. Однак, порошок K.D, W.B може піддаватися подальшій переробці також іншими способами, зокрема отримані на основі цього порошку продукти харчування можуть, наприклад, піддаватися тепловій обробці або глибокому заморожуванню, екструзії з одержанням гранул або таблеток або піддаватися іншим способам пресування. Специфікація: А.А Сире ріпакове насіння W Тепловий розмел А.В Очищене ріпакове насіння W.A Подрібнений матеріал на тепловий розмел A.C Смітні домішки W.B Тонкоподрібнений матеріал A.D Некондиційне насіння А.Е Висушене ріпакове насіння S.А Подрібнений ріпак 1 Просіювальна машина S.B Корисна фракція 2 Сушарка насіння S.C Крупна фракція 3 Чотирьохвалкова дробарка S.D Дрібна фракція 4 Просіювальна машина S.E Лущений ріпак 5 Просіювальна машина S.F Лушпиння 6 Бункер лушпиння S.G Фракція лушпиння 7 Бункер лущеного ріпака 8 Сітчастий черв'ячний прес P.А Зернове масло першого пресування 9 Сітчастий черв'ячний прес P.В Зернова макуха першого пресування 10 Сепаратор металу P.C Зернове масло другого пресування 11 Вихровий черв'ячний холодильник P.D Зернова макуха другого 12 Стрижневий млин пресування 13 Збірний бункер K Кріогенний розмел 14 Пиловий фільтр K.А Азот (рідкий) 15 Вентилятор К.В Подрібнений матеріал 17 Стрижневий млин K.C Заморожений подрібнений матеріал K.D Тонкоподрібнений матеріал К.Е Газ, що відходить K.F Азот (газоподібний) 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 1. Спосіб обробки ріпакового насіння (А.А), в процесі якої його піддають лущенню і поділяють на зернову фракцію (S.E), з одного боку, і фракцію лушпиння (S.G), з іншого боку, при цьому зернову фракцію (S.E) піддають одноразовому або багаторазовому пресуванню для отримання масла (Р.А; Р.С), після чого залишається макуха (Р.В; P.D), що містить тверду речовину і масло, який відрізняється тим, що макуху (Р.В; P.D), яку піддають щонайменше одному подальшому розмелюванню (K.W), використовують як базовий компонент, наповнювач або добавку (K.D; W.B) в кормах для худоби у вигляді порошку з розміром зерен від 100 до 500 мкм. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отриманий після розмелювання (K.W) тонкоподрібнений матеріал (K.D; W.B) використовують як базовий компонент, наповнювач або добавку в кормах для риби. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що подальше розмелювання (К) включає кріогенне розмелювання (11, 12), в якому як матеріал, що подрібнюють (К.С), використовують шматки макухи в замороженому стані. 4. Спосіб за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що подальше розмелювання (K.W) проводять шляхом подрібнення матеріалу в стрижневому млині (12, 17). 5. Спосіб за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що при подальшому розмелюванні (K.W) проводять видалення масла з матеріалу (К.В; W.A) шляхом, зокрема, екстракції. 6. Спосіб за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що на подальше розмелювання (K.W) подають тільки зернову фракцію (S.E) ріпакового насіння (А.А) без додавання фракції лушпиння (S.G). 7. Спосіб за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що отримана базова речовина (K.D; W.B) є сировиною для концентрації та/або ізоляції протеїну. 4 UA 105807 C2 5 8. Спосіб за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що отриманий базовий компонент, наповнювач або добавка (K.D; W.B) додають в базову масу кормів для худоби. 9. Порошок (K.D) з розміром зерен від 100 до 500 мкм як базовий компонент кормів для худоби та/або базова речовина для отримання способом концентрації та/або ізоляції протеїну харчових продуктів, що складається, щонайменше частково, з лущеного ріпакового насіння, відокремленого від фракції лушпиння (S.E) і підданого пресуванню. 10. Порошок за п. 9, який відрізняється тим, що він отриманий шляхом розмелювання (К.W) макухи, отриманої з ріпакового насіння (А.А), яке піддане лущенню, а відокремлене від фракції лушпиння (S.G) потім піддане пресуванню. 5 UA 105807 C2 6 UA 105807 C2 7 UA 105807 C2 8 UA 105807 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9