Спосіб одержання харчового продукту з насіння зерна

Корисна модель належить до харчової промисловості, зокрема до галузі переробки зернових і бобових культур (пшениці, жита, гречки, сої) для одержання високодисперсних порошків (борошна), і може бути використана в хлібобулочному і кулінарному виробництві. Відомо способи переробки зернових культур на високодисперсні порошки (борошно), які включають низку механічних обробок насіння для видалення насіннєвих і плодових оболонок, алейронового шару і зародків та сортовий помел залишку (головним чином ендосперму) з одержанням одночасно різних сортів борошна за принципом багаторазового вибіркового (поетапного) подрібнення. Ці способи є основою переважної більшості технологій виготовлення сухи х зернових дисперсій [Озолин Н.И. Мука и зерно кондиционированных пшениц. М.: Госторгиздат, 1938; Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Био химия зерна и продуктов его переработки. М.: "Агропромиздат", 1989]. Недоліками зазначених способів є суттєва різниця біохімічного складу цільного зерна і продукту його переробки (борошна) внаслідок відкидання багатих на білки, жири, вітаміни, вуглеводи, мікроелементи і клітковину складових зерна, а також втрати, що становлять 20-25% сировини. Відомо способи переробки цільного облущеного зерна у харчові продукти (зерновий хліб), які включають промивання зерна, замочування його на термін від 20 до 75 годин для набрякання і пророщення при температурі від 15 до 30°С, подрібнення вологого пророщеного зерна, використання подрібненої зернової маси для виготовлення хлібобулочних виробів [UA №5429 С1 21D13|02? 1994; GB №2298561 A1 6A 21D8/02, 1996; WO №9807325 A1 6A 21D13/02, 1997; Fr. №2753344 A1 6A 21D13/02, 1998; Фазлутдинова А.Н., Лабутина Н.В. Хлеб из целого зерна в патентоохранных документах //Пищевая пром. 2002, №7; Корячкина С.Я., Кузнецова Е.А., Г уляева Е.В. Совершенствование технологии и повышение пищевой ценности хлеба из целого зерна /''Хранение и переработка сельхозсырья. 2003, №1, с.42.; UA №70705 7A 21D8/02, 2004]. Недоліками цих способів є швидке (протягом 1-2 годин) псування диспергованої зернової маси, нестабільність якості готової продукції через підвищену активність ферментів та обов'язкове додавання борошна для виготовлення тіста. Відомо також спосіб Buhler, що включає термічну обробку при лущенні насіння до певного ступеню зволоження (3-5%) і подрібнення його у шестиролерному млині, отримання ультрапорошку (борошна дуже тонкого помелу), відходи сировини складають 7-8%, що у 3 рази менше, ніж відходи при традиційних способах виготовлення борошна з насіння зернових культур [Gavin, М. and A.Wettstein Soymilk and other soya products - From the Traditional Method of Production to New Manufacturing Processes. Buhler Ltd, Uzwil, Switzerland, 1990] та спосіб тонкого подрібнення насіння зернових без оболонок з використанням восьмивальцьового верстату AIRTRONIC фірми BUHLER [Нетребский А.А. Моделирование нового способа измельчения и центробежного вальцового станка для его реализации //Хранение и переработка зерна. - 2000. - №5. - С.19-22; Панкратов Г. Измельчение зерна в восьмивальцовых станках //Хлебопродукты. - 2000. - №10. - С.16-17]. Недоліками цих способів є включення стадії лущення насіння при високій температурі (120-135°С), дорожнеча обладнання для виготовлення ультрапорошків, необхідність позбавлення зерна від насіннєвих і плодових оболонок та високий рівень виходу пилоподібної фракції. Найближчим до корисної моделі, що пропонується, за технічною суттю та е фектом, який досягається, є спосіб одержання високодисперсного обойного борошна з пшениці, що передбачає механічне очищення, миття насіння, відволоження його до вмісту вологи 14,5% і двохетапне грубе і тонке подрібнення зерна шляхом введення в схему обойного помелу відцентрового вальцьового верстака (станка) і деташерів, вихід високодисперсного борошна гатунку 1-го сорту за способом 95,9% [Нетребский А.А. Новая технология производства высокодисперсной обойной муки //Зернові продукти і комбікорми. - 2002. - №4. - С.30-32]. Недоліком зазначеного способу є складність технологічного циклу, що включає двохе тапність процесу тонкого подрібнення насіння, кожний етап якого передбачає включення в схему окремого відцентрового верстату, ви хід високодисперсного борошна після 1-го етапу - 90,2%, після 2-го - 95,9%. Спосіб обмежується переробкою лише однієї зернової культури (пшениці). Крім того, для підвищення якості хліба (біологічної цінності, строків зберігання) з отриманого борошна необхідно додавати окремо подрібнені висівки. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу одержання харчового продукту - високодисперсного порошку (борошна) з суцільнозмеленого насіння зернових і бобових культур, позбавленого вищезазначених недоліків, який би дозволив спростити технологічний процес за рахунок зміни операцій технологічного циклу. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі одержання харчового продукту з насіння зерна, що включає механічне очищення насіння, лущення, грубе подрібнення і тонке подрібнення зерна, згідно з корисною моделлю, лущенню піддають тільки зовнішню насіннєву оболонку, подрібненню піддають ціле зерно з висівками і зародками з вологістю 5-12%, а тонке подрібнення досягають за рахунок циркуляції шару зерна в молотковому подрібнювачі закритого типу з шарнірно закріпленими молотками пластинчатої форми з регульованим зазором між нерухомою рифленою частиною апарату і рухомими пластинами в межах 0,5-5мм, обладнаного вибірковими решетами з розмірами отворів у межах 0,5-1,0мм. Робочий зазор в подрібнювані регулюють за рахунок встановлення пакетів рухомих пластин різної довжини та товщини, а також за рахунок зміни кількості пластин у пакеті в залежності від виду сировини та розміру часточок після грубого подрібнення. Довжина рухомих пластин становить 100-125мм, а товщина - 1-10мм. Кількість пластин в пакеті становить 3-10. Виключення стадії миття зерна і наступного кондиціювання його за вологістю, скорочення тривалості усього процесу виготовлення високодисперсних порошків, виключення етапності тонкого подрібнення (диспергування) дозволяє спростити технологію виробництва. Спосіб дозволяє розширити можливості одержання високодисперсних порошків з насіння культур, які суттєво різняться за хімічним складом і фізичними параметрами (гречка, соя, горох, сочевиця, амарант) від насіння зернових культур та забезпечити крупність часточок борошна в межах 160-250мкм. Спосіб одержання харчового продукту з насіння зерна включає наступні стадії: 1) очищення сировини від сторонніх механічних домішок - від крупного сміття, уламків насіння, піску тощо; 2) облущення поверхневої насіннєвої оболонки при збереженні не менш, ніж 50% висівок насіння; 3) грубе подрібнення в млині з пневматичним транспортом матеріалу; 4) диспергування (тонке подрібнення) насіння в молотковому (пластинчатому) подрібнювачі в цикловому режимі при круговій швидкості пластин 65-80м/с з регулюванням зазору між нерухомою рифленою поверхнею апарату і пластинами в межах від 2 до 5мм та регулюванням отворів решіт в межах від 0,5 до 1,0мм. Корисна модель ілюструється прикладами виконання. Приклад 1 150кг насіння пшениці з вологістю 11,6% після очищення в зерноочисному блоці подавалося в лущильне обладнання, де за рахунок тертя відбувалося часткове відділення насіннєвих оболонок (2,8% від вихідної маси насіння), яке регулювалося за допомогою заслінки на вихідному патрубку агрегату, лущене зерно поступово подавалося спочатку в млин грубого подрібнення, де отримали часточки з розмірами 1,2-1,5мм, потім грубо подрібнена маса шнековим дозатором рівномірно подавалася в молотковий (товщина молотка 2мм) подрібнювач тонкого помелу при круговій швидкості пластин 75м/с, при робочому зазорі 2,5мм і при вибірковому решеті з отворами 0,5-0,7мм, готовий продукт - високодисперсний порошок із суцільно змеленого насіння пшениці - потрапляв в приймальний бункер. Одержали продукт в кількості 145,5кг (втрати - 3,0%), крупність порошку відповідала борошну пшениці другого сорту: залишок на ситі №27 (250мкм)-1,5%, прохід через сито №38 (160мкм) - 89%. Приклад 2 50кг насіння сої з вологістю 5,6% після обробки в зерноочисному блоці та обробки в агрегаті лущення подавали в млин грубого подрібнення, отримали часточки розміром 1,5- 2,5мм. Грубо подрібнена маса насіння сої шнековим дозатором подавалася для обробки в молотковий подрібнювач тонкого подрібнення при товщині молотка 5мм, круговій швидкості пластин 65м/с, при робочому зазорі 5мм і вибірковому решеті з отворами 0,8-1,0мм. Вихід готового продукту 48,8кг (витрати сировини - 2,4%), крупність порошку відповідала борошну другого сорту: залишок на ситі №27 (250мкм) 1,9%, прохід через сито №38(160мкм) - 64%.