Спосіб підготовки зародків зернівки для вживання

1 Спосіб підготовки зародків зернівки для вживання, який передбачає подрібнення зернівки, очистку відділених зародків зернівки від сторонніх домішок, їх теплову обробку конвективним висушуванням, який відрізняється тим, що після очистки зародків зернівки від сторонніх домішок та конвективного висушування їх подальшу теплову обробку здійснюють шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвильового джерела енергії, яке генерує діапазон хвильових коливань, що характеризується глибиною проникнення в товщину шарів зародків зернівки довжин хвиль від 0,5 мм до 2,7 дм, при цьому здійснюють інтегрований енергетичний вплив на всю масу зародків зернівки з диференційованим розподіленням цього енергетичного впливу за стадіями режимної обробки, а саме, спочатку здійснюють енергетичний вплив на зародки зернівки в діапазоні довжин хвиль 1,0 см Винахід належить до технології харчової та комбікормової галузей, а саме до способу підготовки зародків зернівки для вживання як харчового або кормового продукту Відомий спосіб одержання харчового продукту із зародка зернівки пшениці, який передбачає подрібнення зернівки, очистку відділених зародків зернівки від сторонніх домішок, наступну обробку зародків зернівки (Патент України № 9576 А, м кл А 23 L 1/172, публ ЗО 09 1996, бюл № 3 [1]) Однак в такому способі обробка зародків зернівки шляхом їх пропускання через постійне магнітне поле з вибраними межами остаточної індукції не в повній мірі забезпечує досягнення необхідної ступені стерилізації продукту, який обробляють, що не гарантує строку зберігання зародків до 12 МІСЯЦІВ 2,5 дм протягом до 7 хвилин, після чого на кожній наступній стадії режимної обробки зародки зернівки обробляють в діапазоні довжин хвиль 0,5 - 5,7 мм протягом до 3 хвилин 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвильового джерела енергії зародки зернівки обробляють у рівномірному шарі, відхилення у товщині якого не перевищують 10 % 3 Спосіб за п 1 або за п 2, який відрізняється тим, що зародки зернівки обробляють при робочій частоті хвильового джерела енергії в діапазоні 800 - 2700 Мгц 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що в процесі енергетичного впливу зародки зернівки водночас обробляють теплим повітрям, яке підігріте до температури 37 - 45°С 5 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що підготовку зародків зернівки здійснюють до вмісту вологи, який не перевищує 5 % 6 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що подрібнення зернівки здійснюють до розміру частинок 15 -100 мкм 7 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що КІЛЬКІСТЬ ПОСЛІДОВНИХ режимних стадій при обробці зародків зернівки шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвильового джерела енергії складає не менше двох Відомий також спосіб одержання харчового продукту із зародків зернівки пшениці, який передбачає подрібнення зернівки, наступне очищення відділених зародків зернівки від сторонніх домішок, їх теплову обробку (Патент України № 40373 А, м кл А 23 L 1/10, публ 16 02 2001, бюл № 6 [2]) Але, в зв'язку з тим, що цей спосіб передбачає обробку суміші, яка містить зародки зернівки, він не спрямований саме на обробку тільки зародків зернівки Найбільш близьким до заявленого є спосіб підготовки зародків зернівки для вживання, який передбачає подрібнення зернівки, очистку відділених зародків зернівки від сторонніх домішок, їх теплову обробку з конвективним висушуванням (Патент України № 17563 А, м кл В 02 В 3/00, публ 06 05 1997, бюл № 5 [3]) Цей спосіб дозво 00 ю о> ю 59518 ляє одержати готову продукцію з поліпшеними живильними властивостями, а саме - комбінований продукт на рослинній основі, який є одним із нових видів дієтичних виробів Однак таке рішення передбачає теплову обробку зародків зернівки пшениці лише методом конвективної сушки і він не дозволяє одержати продукт, в якому б повністю зберігалися живильні біологічно активні властивості, його енергетична ЦІННІСТЬ, а також поліпшувався товарний вигляд, і крім того - забезпечувався строк зберігання до 12 МІСЯЦІВ В основу винаходу поставлено завдання створення способу підготовки зародків зернівки для вживання, який за рахунок застосування нових технологічних стадій, їх певної ПОСЛІДОВНОСТІ, НОВИХ параметрів процесу, дозволив би приготувати продукт, в якому б повністю зберігалися живильні біологічно активні властивості, енергетична ЦІННІСТЬ, а також поліпшувався товарний вигляд, крім того - завдяки заявленому способу можна було б поширити асортимент технологій підготовки продуктів для вживання в харчовій та кормовій галузях Поставлене завдання вирішується тим, що спосіб підготовки зародків зернівки для вживання передбачає подрібнення зернівки, очистку відділених зародків зернівки від сторонніх домішок, їх теплову обробку конвективним висушуванням Новим в заявленому способі є те, що після очистки зародків зернівки від сторонніх домішок та конвективного висушування їх подальшу теплову обробку здійснюють шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвилевого джерела енергії, яке генерує діапазон хвилевих коливань, що характеризується глибиною проникнення в товщину шарів зародків зернівки довжин хвиль від 0,5мм до 2,7дм При цьому здійснюють інтегрований енергетичний вплив на всю масу зародків зернівки з диференційованим розподіленням цього енергетичного впливу за стадіями режимної обробки Спочатку здійснюють енергетичний вплив на зародки зернівки в діапазоні довжин хвиль 1,0см 2,5дм протягом до 7 хвилин, а потім на кожній наступній стадії режимної обробки зародки зернівки обробляють в діапазоні довжин хвиль 0,5 - 5,7мм протягом до 3 хвилин Для окремих випадків здійснення заявленого способу застосовують особливі параметри обробки зародків зернівки Шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвилевого джерела енергії зародки зернівки обробляють у рівномірному шарі, відхилення у товщині якого не перевищують 10% Зародки зернівки обробляють при робочій частоті хвильового джерела енергії в діапазоні 800 2700Мгц В процесі енергетичного впливу зародки зернівки водночас обробляють теплим повітрям, яке підігріте до температури 37 - 45°С Підготовку зародків зернівки здійснюють до вмісту вологи, який не перевищує 5% Подрібнення зернівки здійснюють до розміру частинок 15 - ЮОмкм КІЛЬКІСТЬ ПОСЛІДОВНИХ режимних стадій при об робці зародків зернівки шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвилевого джерела енергії складає не менш двох Сукупність усіх ознак заявленого рішення дозволяє досягти технічного результату, а саме приготувати продукт, в якому повністю зберігаються живильні біологічно активні властивості, енергетична ЦІННІСТЬ, а також поліпшується його товарний вигляд Крім того застосування заявленого способу поширює асортимент технологій підготовки продуктів для вживання в харчовій та кормовій галузях В зв'язку із змінами діелектричних властивостей зародків зернівки, які обробляють ВІДПОВІДНО до заявленого способу, під час енергетичного впливу, міняють рівень вхідної потужності, при цьому режимні параметри заявленого способу компенсують такі зміни властивостей, крім того оптимальні сполучення режимних параметрів процесу попереджують утворення коронного розряду, який може виникнути Межі доцільного застосування теплової обробки шляхом енергетичного впливу з застосуванням хвилевого джерела енергії, яке генерує діапазон хвилевих коливань - СВЧ нагріву обумовлені дією ряду показників При цьому одним із важливих є миттєвий управляємий нагрів або диференційований нагрів, скорочення циклу термообробки, зменшення усушки та збитків в процесі обробки, що дозволяє досягнути більш високої якості готової продукції При здійсненні заявленого способу досягаються необхідні глибини проникнення енергії в продукт, і разом з тим зберігається рівномірний розподіл енергетичного поля Можна ВІДМІТИТИ, ЩО проникнення СВЧ-енергм в продукт, який обробляють, спостерігається направлено по всій масі, яку обробляють, завдяки чому глибина проникнення ефективно збільшується В окремих випадках заявлене рішення дозволяє одержати додатковий технічний результат Обробка рівномірного шару зародків зернівки, відхилення в товщині якого не перевищують 10%, дозволяє забезпечити миттєве рівномірне випарювання вологи із зародків зернівки Завдяки тому, що робоча частота, на якій працює джерело енергетичного впливу знаходиться в межах 800 - 2700Мгц, поля СВЧ проникають в обробляємий матеріал на потрібну глибину При цьому встановлено, що енергія СВЧ поглинається на частоті 1700 - 2700Мгц зародками зернівки з більш високим вмістом вологи, а на частотах з 800 до 1700Мгц - з меншим вмістом вихідної вологи і більшим вмістом жирового компоненту Одночасна обробка зародків зародки зернівки теплим повітрям, яке має температуру 37 - 45°С, дозволяє оптимізувати процес у випадках висушування зародків, що мають вихідну вологість більш 12% Сполучення певних значень режимних параметрів заявленого способу прийнято в значеннях, які забезпечують одержання готового продукту з заданими властивостями Граничні значення КІЛЬКІСНИХ параметрів заявленого способу вибрані в оптимальних межах досягнення технічного результату За межами заявлених інтервалів способу не досягається оптимальна збалансованість біологічно активних і живильних речовин в готовому продукті та його 59518 кінцевої вологості Переваги заявленого способу дозволяють енергетичний вплив ВІДПОВІДНО до заявленого об'єму технологічних ознак зробити невід'ємною частиною технологічного процесу підготовки зародків зернівки до вживання Заявлений спосіб дозволяє одержати готовий продукт, в якому повністю зберігаються живильні біологічно активні властивості, енергетична ЦІННІСТЬ, а також поліпшується його товарний вигляд Створене рішення поширює асортимент технологій обробки харчових та кормових продуктів Таким чином заявлене рішення відповідає критеріям "новизна", "винахідницький рівень" В умовах практичного виробництва заявлений спосіб здійснюють ВІДПОВІДНО до наступних конкретних прикладів Приклад 1 В цьому прикладі наведено спосіб підготовки зародків зернівки пшениці для вживання, які відповідають ТУУ 15 6-22927714-001-2001 Зернівка це сухий однонасінний плід продовольчих культур, який в агрономічній практиці називають також зерном Зародки зернівки - це продукт, який одержують під час переробки зерна на борошно і крупи Після попередньої підготовки зернівки пшениці - и зволоження до певної вологості, але не вище 15%, очистки від сторонніх домішок, подрібнення до розміру частинок 15 - ЮОмкм із подрібненої маси - борошна ВІДДІЛЯЮТЬ зародки зернівки пшениці традиційним способом Потім зародки зернівки очищують від мінерального пилу, металевих та інших сторонніх домішок Після ОЧИСТКИ ЗДІЙСНЮЮТЬ теплову обробку зародків зернівки конвективним висушуванням - нагрівом в окремій ємності до температурі 40 - 42°С циркуляцією підігрітим повітрям Після ЦЬОГО ЗДІЙСНЮЮТЬ подальшу теплову обробку зародків зернівки шляхом енергетичного впливу хвилевого джерела енергії, яке генерує діапазон хвилевих коливань від 1 - 5мм до 5см, що характеризується глибиною проникнення в товщину шарів зародків зернівки, які обробляють Таку теплову обробку здійснюють в системі конвеєрного типу з СВЧгенератором На фіг зображено схематична ілюстрація цього процесу В сушильній камері 1 зародки зернівки пшениці шаром 2,5 - 3,0см перемішують безперервно на ізольованій стрічці стрічкового конвеєру 2 Від ХВИЛЬОВОГО джерела енергії СВЧенергм СВЧ-генератора 3 на частоті 915Мгц, потужністю 50квт (два магнетрона по 25квт) зверху по хвильоводу 4 до сушильної камери 1 в зону обробки зародків зернівки пшениці подають СВЧенерпю від магнетронів СВЧ-генератора 3 Рівень потужності міняють завдяки спеціальному регулятору в СВЧ-генераторі Водночас в зону теплової обробки зародків зернівки через патрубок 5 під конвеєрну стрічку, на якій розташовані зародки зернівки, підводять необхідну КІЛЬКІСТЬ тепла підігрітим до температури 40 - 42°С повітрям Підігріте до температури 40 - 42°С повітря можна подавати також через патрубки 6 та 7 В процесі енергетичної обробки зародків зернівки пшениці здійснюють інтегрований енергетичний вплив на всю масу обробляємого продукту з диференційованим послідовним розподіленням такого енергетичного впли ву по режимним стадіям Спочатку здійснюють першу режимну стадію енергетичної обробки зародків зернівки пшениці в діапазоні довжин хвиль 1 - 5см протягом 1 хвилини, потім здійснюють наступну режимну стадію енергетичної обробки зародків зернівки пшениці в діапазоні довжин хвиль 5мм протягом 2 хвилин Таким чином зародки зернівки проходять безперервну обробку в різних робочих режимах, кожний з яких характеризується певною сукупністю вищевказаних параметрів енергетичної обробки (впливу) - довжиною хвилі та тривалістю обробки В результаті температура нагріву зародків зернівки досягає 107 - 119°С В процесі вищеописаної теплової обробки волога із зародків зернівки пшениці віддаляється без зміни їх форми, кольору, аромату Контроль технологічного процесу, якості продукції здійснюють за графіками контролю виробництва і роботи технологічного обладнання Оцінку ефективності заявленого способу здійснюють на основі порівняння показників якості проб одержаного готового продукту ЗОВНІШНІЙ ВИГЛЯД ГОТОВОГО продукту - тонкі пе люстки із зародкової частини зернівки з наявністю роздроблених оболонок Готовий продукт характеризують такими показниками Колір золотисто-жовтий Запах Приємний, властивий пшеничному борошну, без сторонніх запахів Смак Приємний, властивий зерновим продуктам, солодкий Вміст ТОКСИЧНИХ елементів, МІКОТОКСИНІВ, пес тицидів не повинен перевищувати рівнів, встановлених медико-бюлопчними вимогами й санітарними нормами якості продовольчої сировини і харчових продуктів, затверджених Міністерством охорони здоров'я Вміст МІКОТОКСИНІВ, МГ/КГ афлатоксин В-і, зеа раленон, дезоксиніваленон - не виявлено Розмір окремих частинок у лінійному вимірюванні - не більше 0,3мм Зараженість і забрудненість шкідниками хлібних запасів не допускається Вологість не більше 5% Термін зберігання до 12 МІСЯЦІВ Одержані зародки зернівки пшениці містять 40% білків, 12% ЛІПІДІВ, 48% вуглеводів, 18 амінокислот, в тому числі незамінні, комплекс 12 вітамінів, серед яких вітаміни - каротин (провітамин А), модифікації токоферолу (вітамін Е) а - токоферол, Р - токоферол, а - токоферол, у - токоферол, с о токоферол та ц, - токоферол, вітаміни РР, F, В1, В2, ВЗ, В5, В6, В12, 21 макро-та мікроелементи, в тому числі фосфор - 2,3мг/г, кальцій - 10мг/г, магній - 2,6мг/г, калій - 10мг/г, натрій - 0,06мг/г Цей висококалорійний, живильний харчовий продукт, адаптоген, імуномодулятор та загальнозміцнювальний засіб, який також є ефективним для виведення радіонуклідів Одержаний продукт застосовують як харчовий продукт, а також як кормовий продукт для тваринництва та ветеринарних цілей Приклад 2 Здійснюють, ЯК приклад 1, але обробляють зародки зернівки кукурудзи Основні режимні параметри для цього прикладу наведені в таблиці 59518 Готовий продукт характеризують такими показниками Колір золотисто-жовтий Запах Приємний, властивий кукурудзяному борошну, без сторонніх запахів Смак Приємний, властивий зерновим продуктам, солодкий Вміст ТОКСИЧНИХ елементів, МІКОТОКСИНІВ, пес тицидів не повинен перевищувати рівнів, встановлених медико-бюлопчними вимогами й санітарними нормами якості продовольчої сировини і харчових продуктів, затверджених Міністерством охорони здоров'я Вміст МІКОТОКСИНІВ, МГ/КГ афлатоксин В-і, зеа раленон, дезоксиніваленон - не виявлено Розмір окремих частинок у лінійному вимірюванні - не більше 0,3мм Зараженість і забрудненість шкідниками хлібних запасів не допускається Вологість не більше 5% Термін зберігання до 12 МІСЯЦІВ 8 ДИ, вуглеводи, амінокислоти, вітаміни, модифікації токоферолу (вітамін Е) а - токоферол, р - токоферол, а - токоферол, у - токоферол, с - токоферол о та ц, - токоферол, макро- та мікроелементи, при цьому КІЛЬКІСТЬ у - токоферолу у порівняні з зародками зернівки пшениці в 1,3 - 1,7 більша Зародки зернівки кукурудзи є також ефективними антиоксидантами Вони також, як і зародки зернівки пшеничні, корисні при підвищеному фізичному та розумовому перевантаженні, неповноцінному харчуванні, діабеті, гастроентерологічних патолопях Приклади 3 - 1 5 здійснюють, як приклад 1, але за параметрами, характеристики яких для кожного з цих прикладів ілюстровані даними таблиці При цьому в прикладах 5 та 15 обробку зародків зернівки шляхом енергетичного впливу хвилевого джерела енергії здійснюють без одночасної подачі підігрітого повітря Зародки зернівки кукурудзи містять білки, ЛІПІТаблиця Характеристики параметрів заявленого способу одержання зародків зернівки Приклад Зародки зернівки 1 2 Приклад 1 Зародки зернівки пшениці Приклад 2 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 3 Зародки зернівки пшениці Приклад 4 Зародки зернівки пшениці Приклад 5 Зародки зернівки пшениці Приклад 6 Зародки зернівки пшениці Приклад 7 Зародки зернівки пшениці Приклад 8 Зародки зернівки пшениці Приклад 9 Зародки зернівки пшениці Приклад 10 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 11 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 12 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 13 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 14 Зародки зернівки кукурудзи Приклад 15 Зародки зернівки кукурудзи Характеристики параметрів заявленого способу Температура повітря, Параметри енергетичного впливу з яким водночас в процесі застосуванням хвилевого джерела енергетичного впливу енергії режимних стадій обробляють зародки зерДовжина хвилі Час нівки, °С 3 4 5 1-а стадія 1 - 5см 1 хвил 40-42 2-а стадія 5мм 2хвил 1-а стадія 2,5дм 7 хвил 37-39 2-а стадія 5,7мм 1 хвил 1-а стадія 1 - 2см 1 хвил 42-44 2-а стадія Змм ЗО сек 1-а стадія 1 - Зсм 1 хвил 38-40 2-а стадія 0,5мм 2 хвил 1-а стадія 1 - Зсм 1 хвил 2-а стадія 5мм 2 хвил 3-я стадія 0,5мм 20 сек 1-а стадія 1 - 2дм 5 хвил 40-42 2-а стадія 1мм 3 хвил 1-а стадія 2см 3 хвил 41 -43 2-а стадія 1,5мм 1 хвил 1-а стадія 4см 5 хвил 44-45 2-а стадія 1мм 1 хвил 1-а стадія 1 - Зсм 5 хвил 41 -43 2-а стадія Змм 1 хвил 1-а стадія 1,7дм 7 хвил 40-41 2-а стадія 0,5мм 1 хвил 1-а стадія 1 - Зсм 5 хвил 39-41 2-а стадія 5мм ЗО сек 1-а стадія 7см 2 хвил 40-43 2-а стадія 5мм 1 хвил 1-а стадія 1 - 2см 3 хвил 41 -43 2-а стадія 5мм 1 хвил 1-а стадія 2дм 6 хвил 43-45 2-а стадія Змм 1 хвил 1-а стадія 2дм 5 хвил 2-а стадія 1мм 1 хвил 3-я стадія 0,5мм 20 сек 59518 Заявлений спосіб є наступною розробкою авторів за їх спеціалізацію щодо одержання харчових продуктів, кормів для тваринництва та для ветеринарних цілей при виготовленні ветеринарних препаратів Такий спосіб дозволяє одержати продукт, в якому повністю зберігаються живильні біологічно активні властивості, його енергетична ЦІННІСТЬ, а також поліпшується товарний вигляд Створене 10 рішення поширює асортимент технологій обробки харчових та кормових продуктів Джерела інформації 1 Патент України № 9576 А, м кл А 23 L 1/172, публ 30 09 1996, бюл №3 2 Патент України № 40373 А, м кл А 23 L 1/10, публ 16 02 2001, бюл № 6 3 Патент України № 17563 А, м кл В 02 В 3/00, публ 06 05 1997, бюл №5—прототип СВЧ - енергія вщ магнетронів СВЧ-генератора Зародки зернівки 4 Комп'ютерна верстка А Крулевський Т Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна