Спосіб виробництва борошна та установка для його здійснення

1. Спосіб виробництва борошна, який передбачає руйнування матеріалу, що подрібнюється, розділення фракцій і вивантаження готового продукту, який відрізняється тим, що необроблене або цільне зерно піддають структурному руйнуванню в струминному млині. 2. Установка для виробництва борошна, що містить сполучені між собою млин, роздільник фракцій і вентилятор, яка відрізняється тим, що вона додатково містить градирню, повітряний фільтр, компресор, кінцевий холодильник, приймальний бункер, бункери фракції грубого помелу, фільтр тонкого очищення й бункер фракції тонкого помелу, а млин виконаний струминним, при цьому пе C2 2 (19) 1 3 чає камеру помелу й помольні ежектори, пилороздільник, пилоосаджувач, пиловловлювач, вентилятор відсмоктування повітря і бункер готової продукції. Але дана установка не призначена для одержання борошна з необробленого або цільного зерна або круп різних зернових культур. Найближчим до установки, що заявляється, є технічне рішення, наведене в описі до заявки на винахід Російської Федерації № 95107592, опублікованої 10.08.96 р. Даний борошномельний млин містить п'ять систем: обдирну, лущильну, шліфувальну, розмельну, розсіювальну. Кожна система виконана у вигляді уніфікованого блока. Ці системи сполучені між собою пневмотранспортною системою через вентилятор. Кожний блок виконаний у вигляді циклона, який конструктивно являє собою млин для механічного помелу зерна. Дана конструкція обрана прототипом. Прототип і установка, що заявляються, мають такі спільні ознаки: - млин; - роздільник фракцій; - вентилятор; - пневмотранспортна система. Але вказане технічне рішення має низку суттєвих недоліків. По-перше, відома установка є дуже складною. Це пояснюється тим, що борошномельний млин містить системи обдирання, лущення, шліфування, розмела і розсіювання, об'єднані в єдину технологічну лінію пневмотранспортною системою. Всі системи виконані у вигляді уніфікованих блоків, які складаються з вихрового тепломасообмінного апарата і циклона. В кожному конкретному випадку використовуються або всі системи, або окремі системи з вказаних - в залежності від необхідності. В кожній системі вихровий тепломасообмінний апарат забезпечений різними робочими елементами: так, в системі помелу - вальцями, в системі розсіювання - ситом, в системі обдирання - біллами, в системі лущення -лущильними кільцями, в системі шліфування - шліфувальними кільцями. По-друге, борошно, яке отримують на даному борошномельному млині, має низьку біологічну цінність. Це можна пояснити наступним. Кожна з перелічених 5 систем - це уніфікований блок, в якому відбувається механічне руйнування цільного зерна або крупи. Така обробка призводить до з руйнування зерна. Відбувається відокремлення одних зруйнованих часток речовин від других і, як наслідок, втрата біологічно цінних для людини речовин. В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб виробництва борошна й установку для його здійснення, які забезпечують підвищення біологічної цінності борошна за рахунок збереження в ньому первинних мінералів, вітамінів, амінокислот і білків. Поставлена задача вирішена групою винаходів, які поєднані єдиним винахідницьким задумом. В першому винаході поставлена задача вирішена в способі виробництва борошна, що передбачає руйнування матеріалу, який подрібнюється, розділення фракцій і осадження готового продукту, 88789 4 тим, що необроблене або цільне зерно або крупу піддають структурному руйнуванню в струминному млині. В другому винаході поставлена задача вирішена в установці для виробництва борошна, що містить сполучені між собою млин, роздільник фракцій, вентилятор, тим, що вона додатково містить градирню, повітряний фільтр, компресор, кінцевий холодильник, приймальний бункер, бункери фракції грубого помелу, фільтр тонкого очищення і бункер фракції тонкого помелу, а млин виконаний струминним, при цьому перший вихід градирні сполучений з першим входом компресора, перший вихід якого сполучений з із другим входом градирні, другий вихід градирні сполучений з першим входом кінцевого холодильника, перший вихід якого сполучений з третім входом градирні, вихід повітряного фільтра сполучений з другим входом компресора, другий вихід якого сполучений з другим входом кінцевого холодильника, другий вихід кінцевого холодильника сполучений з входом вологомасловіддільника, вихід якого сполучений з першим входом струминного млина, другий вхід струминного млина сполучений з приймальним бункером, а вихід струминного млина сполучений з першим входом роздільника, перший вихід якого сполучений з першим бункером фракції грубого помелу, вихід першого бункера фракції грубого помелу сполучений з другим бункером фракції грубого помелу, другий вихід роздільника сполучений з входом фільтра тонкого очищення, перший вихід якого сполучений з бункером фракції тонкого помелу, другий вихід фільтра тонкого очищення сполучений з вентилятором відсмоктування, а виходи другого бункера фракції грубого помелу й бункера фракції тонкого помелу сполучені із засобом вивантаження продукції. Запропоновані спосіб виробництва борошна й установка для його здійснення дозволяють отримувати готову продукцію без механічної обробки зерна (здрібнювання, лущення, дроблення), що дозволяє значно підвищити біологічну цінність одержуваного борошна. Це пояснюється наступним. По даним Всесвітньої організації охорони здоров'я захворюванням «бері-бері» у деяких країнах Азії страждали заможні люди, які вживали в їжу оброблений шліфований рис. При шліфуванні видаляється лушпайка, у якій міститься комплекс вітамінів В, відсутність яких призводить до важкого захворювання. Традиційна технологія виробництва борошна передбачає відділення одних компонентів зерна від інших, ретельне перемелювання та здрібнювання з наступним додаванням вітамінів. Внаслідок цього білок з борошна, приготовленого за традиційною технологією, засвоюється тільки на 2030%. У способі, що заявляється, руйнування неопрацьованого або цільного зерна відбувається на молекулярному рівні, що дозволяє виключити пластичні та структурні деформації, тобто механічні руйнування, що властиві всім нині існуючим технологіям виробництва борошна. 5 Струминний млин забезпечує дуже високу тонкість помелу, дозволяє сполучати в собі різні технологічні операції: сушіння, розділення, змішування, зволоження, синтез, каталіз та ін. Струминний метод здрібнювання має багато переваг перед механічним здрібнюванням, а саме: висока інтенсивність руйнування матеріалу, низька металоємність, максимально чітка класифікація часток за розміром, однорідна крупність і мінімальний ступінь забруднення продукту, можливість сполучення здрібнювання з іншими процесами (хімічна обробка, сушіння, випал), відсутність частин, що рухаються. Таким чином, принципова відмінність заявленого винаходу від прототипу полягає в тому, що структурне руйнування зерна відбувається за рахунок харчового повітря, а не за допомогою механічних засобів (валки тощо). В харчовому повітрі відсутні домішки антропологічного, екологічного або технологічного походження, наприклад, залишки робочих частин або механізмів, які застосовуються при механічному подрібненні зерна. Запропонована перспективна^ технологія базується на результатах науково-дослідних робіт вчених України в галузі газодинамічного диспергування насипних твердих матеріалів. Відмінною рисою запропонованої технології є низька металоємність, якість одержуваного продукту й економічні показники. Запропонована екологічна й енергозберігаюча технологія працює по замкнутому циклу. На кресленні представлена схема установки для виробництва борошна, за допомогою якої здійснюється спосіб. Установка містить сполучені між собою системою технологічних трубопроводів (на кресленні трубопроводи не пронумеровані) градирню 1, повітряний фільтр 2, компресор 3, кінцевий холодильник 4, вологомасловіддільник 5, струминний млин 6. Струминний млин 6 включає камеру помелу 7 і класифікатор 8. Крім того, установка містить приймальний бункер 9, роздільник 10, бункери фракції грубого помелу 11 і 12, фільтр тонкого очищення 13, бункер фракції тонкого помелу 14, вентилятор відсмоктування 15 і засіб вивантаження готової продукції 16 (шнек або трубопровід). Спосіб виробництва борошна здійснюється наступним чином. Робоча рідина, наприклад, вода, призначена для охолодження компресора 3 і кінцевого холо 88789 6 дильника 4, подається в градирню 1, де відбувається відбір тепла. Попередньо охолоджена робоча рідина з градирні 1 розділяється на два потоки, перший потік подається в компресор 3 для його охолодження, а другий потік - у кінцевий холодильник 4 для охолодження гарячого повітря, що надходить із компресора 3. Робоче середовище струминного млина 6 - повітря - всмоктується через повітряний фільтр 2, де відбувається попереднє очищення повітря. З повітряного фільтра 2 повітря всмоктується компресором 3 і подається через кінцевий холодильник 4 у вологомасловіддільник 5. Очищене від масла і вологи повітря з вологомасловіддільника 5 потрапляє у струминний млин 6. Потім необроблене або цільне зерно або крупа із приймального бункера 9 подається в камеру помелу 7 струминного млина 6. Здрібнене необроблене або цільне зерно або крупа з камери помелу 7 надходить у класифікатор 8 струминного млина 6. У класифікаторі 8 відбувається розділення дрібної і крупної фракцій борошна. Крупна фракція борошна вертається в камеру помелу 7 струминного млина 6, а дрібна фракція борошна подається в роздільник 10. З роздільника 10 груба фракція помелу (7080%) подається в перший бункер фракції грубого помелу 11, а звідти - у другий бункер фракції грубого помелу 12, де вона перебуває на тимчасовому зберіганні до вивантаження споживачеві. Тонка фракція помелу (20-30%) з роздільника 10 направляється у фільтр тонкого очищення 13, де відбувається її доочищення, а потім надходить у бункер фракції тонкого помелу 14. У бункері фракції тонкого помелу 14 борошно перебуває на тимчасовому зберіганні до вивантаження його споживачеві за допомогою засобу вивантаження готової продукції 16. На замовлення заявника виготовлений дослідний зразок установки, призначеної для тонкого та надтонкого здрібнення та активації зернових матеріалів з тониною помелу 10-30 мкм та наступними технічними характеристиками: продуктивність - до 500 кг/год., споживана потужність -8 кВт, маса - 1000 кг. Установка може працювати у польових умовах. Кількість обслуговуючого персоналу - 1-2 людини, в залежності від виконання установки. Висока кваліфікація персоналу не вимагається. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 88789 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601