CZ22445U1 - Barley treatment apparatus - Google Patents

Barley treatment apparatus Download PDF

Info

Publication number
CZ22445U1
CZ22445U1 CZ201124334U CZ201124334U CZ22445U1 CZ 22445 U1 CZ22445 U1 CZ 22445U1 CZ 201124334 U CZ201124334 U CZ 201124334U CZ 201124334 U CZ201124334 U CZ 201124334U CZ 22445 U1 CZ22445 U1 CZ 22445U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
glucans
barley
proteins
filter
dried
Prior art date
Application number
CZ201124334U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Kolár@Ladislav
Kužel@Stanislav
Silovská@Šárka
Peterka@Jirí
Pezlarová@Jana
Lošák@Tomáš
Maroušek@Josef
Švojgr@Josef
Original Assignee
Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, filed Critical Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích,
Priority to CZ201124334U priority Critical patent/CZ22445U1/en
Publication of CZ22445U1 publication Critical patent/CZ22445U1/en

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká oblasti zemědělství, potravinářství a krmivářství, konkrétně zařízení, které je určeno pro zpracování ječmene, tzv. ječmenové biorafinerie.The technical solution concerns the field of agriculture, food industry and feed industry, specifically equipment that is intended for barley processing, so-called barley biorefineries.

Dosavadní stav technikyBackground Art

Obilné β-glukany (z obalových vrstev zrn ovsa a z celého endospermu zrna ječmene) mají ve vědecké literatuře mnohokrát ověřený vliv na snížení hladiny krevního cukru a na snížení hladiny škodlivého LDL (nízkohustotního) cholesterolu. Zdrojem β-glukanů v lidské výživě jsou tzv. funkční potraviny s β-glukany, které potřebují zejména lidé s diabetes a nemocní, kteří trpí hyperlipidemií, tj. zvýšeným obsahem cholesterolu a triacylglycerolů (tuků) v krevní plasmě, avšak tyto potraviny lze využít také v preventivním předcházení vzniku srdečně-cévních chorob, a to společně s velkou skupinou antioxidantů z konzumované zeleniny a ovoce (vitamin E, C, karotenoidy, fenolické antioxidanty), s probiotiky a prebiotiky (acidofilní mléko, kysané mléčné výrobky, výrobky obohacené bifidobakteriemi), s fytosteroly (řepkový olej a panenské - extra Virgin - oleje), s fosfolipidy (výrobky ze sóji), s lignany (chléb se lněnými semínky). Značný význam mají též flavonoidy ze skupiny antioxidantů, jejichž nejbohatším zdrojem je červená cibule, také kapusta, z ovoce hlavně jablka.Cereal β-glucans (from oat grain layers and whole barley grain endosperm) have been proven in the scientific literature many times to reduce blood sugar levels and reduce levels of harmful LDL (low density cholesterol). The source of β-glucans in human nutrition are the so-called functional foods with β-glucans, which are especially needed by people with diabetes and those suffering from hyperlipidemia, ie increased plasma cholesterol and triacylglycerols (fats), but these foods can also be used. preventive prevention of cardiovascular diseases, together with a large group of antioxidants from consumed vegetables and fruits (vitamin E, C, carotenoids, phenolic antioxidants), probiotics and prebiotics (acidophilic milk, fermented milk products, bifidobacterium-enriched products) with phytosterols (rapeseed oil and virgin - extra virgin oils), with phospholipids (soy products), with lignans (bread with flax seeds). Flavonoids from the group of antioxidants, the richest source of which are the red onion, also the cabbage, the fruit mainly of apple.

U každé látky, má-li se využít v prevenci srdečně-cévních chorob, je důležité nutné denní množství, které musí dospělý jedinec konzumovat. U obilních β-glukanů je to průměrně 3 g/den na osobu. Protože v obilkách některých speciálních odrůd ječmene je až 10 % β-glukanů a v oblíkách ovsa až 7 % β-glukanů, zdálo by se, že výroba funkčních potravin s β-glukany z těchto obilnin není žádný problém. Opak je však pravdou. Speciální odrůdy ječmene, bohaté na β-glukany, jsou pro pěstitele rizikové. Jsou to tzv. „vaxy“ s voskovým typem endospermu a bezpluché odrůdy, jejich výnosy jsou zřetelně nižší, než výnosy běžných pluchatých odrůd. Pěstování takových odrůd není efektivní, navíc obsah β-glukanů je velmi závislý na průběhu počasí, na lokalitě, i na agrotechnice. Podle českého užitného vzoru CZ 16072 jsou známé potraviny, do kterých se bezpluchý ječmen přímo přidává, např. chléb, palačinky, perník, dětská výživa apod., ale z hlediska obsahu β-glukanů se jedná o zcela zanedbatelné procento denní dávky. K dosažení potřebné denní dávky je zapotřebí koncentrovaných přípravků vhodných pro výrobu funkčních potravin.For each substance, if it is to be used in the prevention of cardiovascular disease, it is important to have the daily amount that an adult must consume. In cereal β-glucans, this is on average 3 g / day per person. Since up to 10% of β-glucans and up to 7% of β-glucans are present in cereals of some special barley varieties, it would appear that the production of functional β-glucans from these cereals is no problem. But the opposite is true. Special barley varieties, rich in β-glucans, are at risk for growers. They are so-called "vaxs" with waxy type of endosperm and hairless varieties, their yields are significantly lower than those of ordinary puffed varieties. The cultivation of such varieties is not effective; moreover, the content of β-glucans is highly dependent on the course of the weather, on the site, and on agrotechnics. According to the Czech utility model CZ 16072, there are known foods to which the barley-free barley is directly added, eg bread, pancakes, gingerbread, baby food, etc., but in terms of β-glucans, this is a negligible percentage of the daily dose. Concentrated formulations suitable for the production of functional foods are required to achieve the required daily dose.

Obdobná situace je u ovsa, kde je pěstování speciálních odrůd rovněž rizikové, a navíc oves na rozdíl od ječmene obsahuje β-glukany nikoliv v celém zmu, ale jen v jeho subaleuronových (podpovrchových) vrstvách. Podle české přihlášky vynálezu PV 2008-24 je znám způsob a zařízení pro zpracování ovsa, jehož cílem je izolace β-glukanů pro výrobu funkčních potravin. Podstata tohoto způsobu a zařízení spočívá v tom, že se hrubým šrotováním oddělí ovesné otruby tj. obalové části zrn od endospermu zrn, a obě části se zpracovávají odděleně. Z ovesných otrub se extrakcí, filtrací, odstředěním a dalšími kroky izoluje ovesný škrob, ovesný protein a β-glukan ve formě silně viskózního roztoku. Z ovesných otrub lze dále vyrobit celou radu ekonomicky využitelných látek. Z oddělených endospermů zm se vytvoří ovesná krupice, ze které se následně vločkují ovesné vločky se sníženým obsahem β-glukanů. Tento způsob a zařízení ale naráží na těžkosti v technologii zpracování zrna, kde běžné mlecí stolice nejsou schopny efektivně oddělit subaleuronové vrstvy zm. Navíc uvedený způsob není vůbec využitelný při zpracování ječmene, kde jsou β-glukany obsaženy v celém zmu.A similar situation is in oats, where the cultivation of special varieties is also risky, and moreover, oats, unlike barley, contain β-glucans not in the whole dark, but only in its subaleuron (subsurface) layers. According to the Czech patent application PV 2008-24, there is known a method and apparatus for processing oats, the aim of which is to isolate β-glucans for the production of functional foods. The essence of this method and apparatus is that the oat bran, i.e. the grain wrapping part of the grain endosperm, is separated by coarse scrap and both parts are processed separately. Oat bran is isolated by extraction, filtration, centrifugation and other steps to isolate oat starch, oat protein and β-glucan as a highly viscous solution. A whole range of economically usable substances can also be produced from oat bran. Of the separated endosperms, oatmeal is formed from which oatmeal is subsequently flocculated with reduced β-glucans. However, this method and apparatus run into difficulties in grain processing technology, where conventional milling stands are not able to effectively separate the subaleuron layers of mp. In addition, this method is not at all useful in barley processing where β-glucans are present throughout the whole area.

Úkolem technického řešení je vytvoření zařízení umožňujícího efektivní zpracování zejména běžně pěstovaných ječmenů, tzn. pluchatých odrůd, a izolaci β-glukanů ze zm těchto ječmenů, v koncentrované formě vhodné pro přípravu funkčních potravin, a zároveň umožňujícího výrobu dalších využitelných látek a surovin, které by zlepšily ekonomiku výroby a zajistily v podstatě bezodpadové zpracování ječmene.The task of the technical solution is to create a device enabling efficient processing of mainly barley, ie. and the isolation of β-glucans from these barley, in a concentrated form suitable for the preparation of functional foods, while allowing the production of other usable substances and raw materials that would improve production economics and ensure substantially non-waste barley processing.

-1 CZ 22445 Ul-1 CZ 22445 Ul

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Vytčený úkol zcela řeší zařízení pro zpracování ječmene, zejména jeho pluchatých odrůd podle technického řešení. Jeho podstata spočívá v tom, že zahrnuje extrakční nádobu pro extrakci hrubé ječné drtě ve vodném nebo alkalickém extrakčním roztoku, a následně zařazený filtr pro oddělení pevného podílu a filtrátu z extrakčního roztoku. Filtrát se jímá do procesní nádrže s vyhřívacím tělesem, kde vzniká procesní kapalina obsahující kromě filtrátu i enzymatický přípravek na bázi α-amylázy termostabilní při teplotě alespoň 90 °C, enzymatický aktivátor a neutralizační kyselinu. Zařízení dále zahrnuje i chlazenou srážecí nádobu s přívodem neutralizační kyseliny pro srážení bílkovin, Čistých β-glukanů nebo směsi β-glukanů s bílkovinami v procesní kapalině, a plachetkový filtr pro oddělení Čistých β-glukanů nebo směsi β-glukanů s bílkovinami z procesní kapaliny.The task is completely solved by the barley processing equipment, in particular its hulled varieties according to the invention. It is based on the fact that it comprises an extraction vessel for the extraction of coarse barley pulp in an aqueous or alkaline extraction solution, followed by a filter for separating the solid and the filtrate from the extraction solution. The filtrate is collected in a process tank with a heater, where a process liquid is formed containing, in addition to the filtrate, an enzyme preparation based on α-amylase thermostable at a temperature of at least 90 ° C, an enzymatic activator and a neutralizing acid. The equipment also includes a cooled precipitation vessel with neutralizing acid inlet to precipitate proteins, pure β-glucans or a mixture of β-glucans with proteins in the process liquid, and a sail filter to separate pure β-glucans or a mixture of β-glucans with proteins from the process liquid.

Ve výhodném provedení technického řešení, určeném pro výrobu lihu, zařízení dále zahrnuje kvasnou nádobu pro kvašení filtrátu procesní kapaliny z plachetkového filtru, odstředivku pro odstředění kvasničné bílkoviny z kvasu, a destilační kolonu pro destilaci lihu ze zbytkového kvasu bez kvasničné bílkoviny.In a preferred embodiment of the invention for the production of alcohol, the apparatus further comprises a fermentation vessel for fermenting the filtrate of the process fluid from the sail filter, a centrifuge for yeast protein centrifugation from the ferment, and a distillation column for distilling the alcohol from the residual yeast without yeast protein.

Zařízení podle technického řešení dále s výhodou zahrnuje sušárnu pro sušení pevného podílu z filtru na sušenou ječnou drť nebo sušené vysrážené bílkoviny, sušení Čistých β-glukanů nebo směsi β-glukanů s bílkovinami na sušené čisté β-glukany nebo sušenou směs β-glukanů s bílkovinami, a sušení filtrátu procesní kapaliny z plachetkového filtru na směs glukózy a fruktózy. Jednotlivé produkty se v návaznosti na probíhající technologické postupy suší na sušárně postupně, skladují se nebo balí a prodávají se jako krmivá pro hospodářská zvířata.Furthermore, the device according to the invention preferably comprises a dryer for drying the solids from the filter for dried barley pulp or dried precipitated proteins, drying the pure β-glucans or a mixture of β-glucans with proteins into dried pure β-glucans or a dried mixture of β-glucans with proteins , and drying the filtrate of the process liquid from the sail filter to a mixture of glucose and fructose. The individual products are dried in the oven successively on the basis of ongoing technological processes, stored or packaged and sold as feed for livestock.

Ve výhodném provedení zařízení opatřeného kvasnou nádobou a destilační kolonou pak zařízení dále zahrnuje také sušárnu pro sušení kvasničné bílkoviny z odstředivky a výpalků z destilační kolony, rovněž na krmivá pro hospodářská zvířata. Pro toto provedení je pak i dále výhodné, když k destilační koloně je připojena nádrž s lihem, propojená s chlazenou srážecí nádobou, a opatřená ventilem odběru lihu a ventilem přívodu lihu. Líh je tak možné ze systému odebírat a prodávat, v případě nedostatečné vlastní produkce je pak možné líh do systému doplňovat.In a preferred embodiment of the apparatus provided with the fermentation vessel and the distillation column, the apparatus further comprises also a dryer for drying the yeast protein from the centrifuge and the stillage from the distillation column, also for livestock feed. It is further advantageous for this embodiment to connect an alcohol tank connected to the distillation column connected to the cooled precipitation vessel and provided with an alcohol withdrawal valve and an alcohol supply valve. So it is possible to take and sell the alcohol from the system, in case of insufficient production it is possible to add alcohol to the system.

Výhoda zařízení pro zpracování ječmene spočívá v tom, že umožňuje efektivně a v podstatě bezodpadově zpracovávat běžné odrůdy pluchatých odrůd ječmene pro izolaci β-glukanů využitelných zejména k výrobě tzv. funkčních potravin. Také izolace a příprava směsi β-glukanů s bílkovinami je výhodná, protože základem odtučňovacích diet u lidí je snížený příjem tuků a sacharidů a zvýšený příjem bílkovin. Rostlinné bílkoviny ječmene jsou k tomuto účelu mimořádně vhodné, protože vyrovnávají nerovnováhu mezi živočišnými a rostlinnými bílkovinami u otylých, kteří tyto diety používají. Přebytek živočišných bílkovin by mohl vyvolat ledvinové komplikace a i z hlediska hygieny střev je jednoznačně záporná. Biologická hodnota bílkovin ječmene je proti pšenici i kukuřici vyšší, protože obsahují nižší podíl prolaminů a vyšší podíl esenciálních, přístupných aminokyselin.The advantage of the barley processing equipment is that it enables the efficient and basically non-waste processing of common varieties of hulled barley varieties for the isolation of β-glucans usable especially for the production of so-called functional foods. Also, isolation and preparation of a mixture of β-glucans with proteins is beneficial because the weight loss diet in humans is based on reduced intake of fats and carbohydrates and increased protein intake. Barley vegetable proteins are particularly well suited for this purpose because they compensate for the imbalance between animal and plant proteins in the obese who use these diets. Excess animal protein could cause kidney complications and is clearly negative in terms of intestinal hygiene. The biological value of barley proteins is higher for both wheat and maize because they contain a lower proportion of prolamins and a higher proportion of essential, accessible amino acids.

V neposlední řadě zařízení podle technického řešení umožňuje vyrábět souběžně celou řadu produktů, které jsou ekonomicky využitelné zejména jako krmivá pro hospodářská zvířata.Last but not least, the device according to the invention enables to produce simultaneously a number of products which are economically usable especially as feed for livestock.

Přehled obrázku na výkreseDrawing overview

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na němž znázorňuje obr. 1 technologické blokové schéma zařízení podle technického řešení.The technical solution will be explained in more detail by means of a drawing, in which FIG. 1 shows a technological block diagram of a device according to the invention.

Příklady provedeníExemplary embodiments

Rozumí se, že dále popsané příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení možných provedení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci, znalí stavu techniky, najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimen-2CZ 22445 Ul tování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty do rozsahu následujících nároků na ochranu.It is to be understood that the following examples of embodiments of the invention are presented to illustrate but not to limit the possible embodiments of the invention to the examples. Those skilled in the art will find or will be able to ascertain, using routine experimentation, a greater or lesser number of equivalents to the specific embodiments of the invention specifically described. These equivalents will also be included in the scope of the following protection claims.

Příklad 1 - biorafinerie pro zpracování ječmeneExample 1 - Barley biorefinery

Nejlepší surovinou pro zpracování v biorafinerii jsou ječmeny, označované jako ječmeny potravinářské, neboť mají vyšší obsah vlákniny i β-glukanů. Méně vhodné jsou odrůdy ječmene, které se zařazují do skupiny ječmenů průmyslových (k výrobě whisky, škrobu, etanolu) a ječmeny sladovnické. Nejhorší surovinou jsou ječmeny krmné, které mají vysoký obsah bílkovin a nízký obsah β-glukanů.Barley, the food barley, is the best raw material for biorefineries because it has a higher fiber and β-glucans content. Less suitable are barley varieties, which are classified as industrial barley (for whiskey, starch, ethanol) and malting barley. The worst raw material is feed barley, which is high in protein and low in β-glucans.

io Složení vzorku použitého ječmene v příkladu provedení (odrůda: BLANÍK) v sušině:io The composition of the sample of used barley in the exemplary embodiment (variety: BLANÍK) in the dry matter:

í%3% 3

škrob starch 60,0 60.0 bílkoviny proteins 13,0 13.0 N-látky rozpustné N-substances soluble 2,0 2.0 celulóza cellulose 5.0 5.0 pentosany pentosans 9,0 9.0 β-glukany β-glucans 3,5 3.5 nízkomolekulární sacharidy (sacharóza. maltóza, glukóza, fruktóza) low molecular weight carbohydrates (sucrose, maltose, glucose, fructose) 2.5 2.5 tuky fats 3,0 3.0 minerální látky mineral substances 2,0 2.0 100 100

Produkt v množství 13,4 % suš. původního množství rozemletého ječmene obsahuje 81,1 % bílkovin a 18,9 % β-glukanů. Denní nutná dávka tohoto produktu je 15,9g/den pro 1 dospělou osobu.13.4% of the original dry barley contains 81.1% protein and 18.9% β-glucans. The daily dose of this product is 15.9g / day for 1 adult.

Zařízení pro zpracování ječmene, označované také jako biorafinerie, je znázorněno na obr. 1.The barley processing apparatus, also referred to as biorefinery, is shown in Fig. 1.

V zásobníku 2 se skladuje hrubě namletá ječná drť i, která se dávkuje do extrakční nádoby 3 s míchadlem 5 a s extrakčním roztokem 4. Čím více je extrakční roztok 4 alkalický, tím vyšší je výtěžnost β-glukanů z extrakce, ale zhoršuje se jejich kvalita. Extrakční roztok 4 může být i voda, což vede k extrakci vysoce kvalitních β-glukanů, ale s malou výtěžností, takže extrakce se musí i několikrát opakovat. U alkalického extrakčního roztoku 4 je nutno extrakci provádět alespoň dvakrát za sebou. Použitá ječná drť 1 se odfiltruje na sítovém filtru 6 jako pevný podíl 14 z filtrace, promývá se promývacím roztokem tvořeným vodou s octem, který je přiveden na sítový filtr 6 přívodem 7 a odváděn odvodem 9, vede se na sušárnu 13 a po vysušení se může použít např. jako krmivo pro hospodářská zvířata (drůbež).In the container 2, the coarse ground barley is stored, which is fed into the extraction vessel 3 with the stirrer 5 and the extraction solution 4. The more alkaline the extraction solution 4, the higher the yield of β-glucans from the extraction, but their quality deteriorates. Extraction solution 4 can also be water, resulting in the extraction of high quality β-glucans but with low yield, so that the extraction must be repeated several times. In the case of the alkaline extraction solution 4, the extraction must be carried out at least twice in succession. The barley pulp 1 used is filtered on a sieve filter 6 as a solids 14 from filtration, washed with a wash solution consisting of water with vinegar, which is fed to a sieve filter 6 through a conduit 7 and discharged by a drain 9, passed to a dryer 13 and dried after drying for example as feed for farm animals (poultry).

Filtrát 8 ze sítového filtru 6 se shromažďuje v procesní nádrži 10, promíchá se míchadlem j_i a neutralizuje se neutralizační kyselinou 18, nej častěji zředěnou kyselinou chlorovodíkovou, až na hodnotu pH = 6,5.The filtrate 8 from the sieve filter 6 is collected in a process tank 10, mixed with a stirrer and neutralized with neutralizing acid 18, most often with dilute hydrochloric acid, to a pH of 6.5.

Do procesní nádrže W se přidá enzymatický aktivátor 23 tvořený bezvodým CaCl2 a enzymatický přípravek 17 na bázi enzymu α-amylázy termoodolného typu se zaručenou funkcí i pri teplotěEnzymatic activator 23 consisting of anhydrous CaCl 2 and enzymatic preparation 17 based on α-amylase of thermo-resistant type with guaranteed function at temperature are added to process tank W.

95 °C. Procesní kapalina 15, která takto vznikne v procesní nádrži 10, se zahřívá se na teplotu95 ° C. The process liquid 15, which thus forms in the process tank 10, is heated to a temperature

-3CZ 22445 Ul °C pomocí vyhřívacího tělesa 12, aby se zničily enzymy rozkládající β-glukany, a udržuje se při 95 °C celkem 60 minut, načež se procesní kapalina 15 nechá volně zchladit na pokojovou teplotu.-3C 22445 U1C using a heater 12 to destroy β-glucans decomposing enzymes and maintain at 95 ° C for a total of 60 minutes, after which process liquid 15 is allowed to cool freely to room temperature.

Po ochlazení se procesní kapalina 15 zneutralizuje neutralizační kyselinou 18 tvořenou zředěnouAfter cooling, the process liquid 15 is neutralized with the neutralizing acid 18 formed by the dilute

HC1 (1 : 2 - 1 : 3) tak dlouho, až se dosáhne hodnoty přesně pH = 4,5 a nechá se v klidu až do vysrážení bílkovin. Procesní kapalina 15 se v jedné variantě příkladu provedení může přečerpat pres sítový filtr 6, kde se odfiltruje pevný podíl 14 (bílkoviny) a odvede se na sušárnu 13, odkud se distribuují sušené bílkoviny 26 jako krmivo pro hospodářská zvířata, přičemž procesní kapalina 15 bez bílkovin se vrátí do procesní nádrže JO. V druhé variantě příkladu provedení se proto česní kapalina 15 ponechá v procesní nádrži 10 i s vysráženými bílkovinami.HCl (1: 2 - 1: 3) until exactly pH = 4.5 was reached and allowed to stand until protein precipitation. In one embodiment, the process liquid 15 can be pumped through a sieve filter 6 where the solids 14 (protein) are filtered off and discharged to a drier 13 from which the dried protein 26 is distributed as a feed for the livestock, wherein the process protein 15 without protein returns to process tank J0. In a second variant of the embodiment, cesium liquid 15 is therefore left in the process tank 10 even with the precipitated proteins.

Procesní kapalina 15 s bílkovinami nebo bez nich se přečerpá do chlazené srážecí nádoby 19. Přidá se líh 20 v množství alespoň 50 % objemových, promíchá se a zchladí se na teplotu 4 °C, která se udržuje 24 hodin.Protein 15 with or without protein is pumped into a chilled coagulation vessel 19. Add 20 alcohol at least 50% by volume, mix and cool to 4 ° C for 24 hours.

V chlazené srážecí nádobě 19 se vy sráží se gumovitá hmota tvořená gumovitými β-glukany a arabínoxylany, které nelze od β-glukanů účinně oddělit, ale jejich vlastnosti jsou obdobně příznivé jako vlastnosti β-glukanů, takže není potřeba je separovat. Gumovitá hmota se spolu s již vysráženými bílkovinami oddělí filtrační plachetkou na plachetkovém filtru 25.A rubbery mass consisting of gummy β-glucans and arabínoxylans precipitates in the cooled precipitation vessel 19, which cannot be effectively separated from β-glucans, but their properties are similarly favorable to those of β-glucans, so there is no need to separate them. The rubbery mass, together with the already precipitated proteins, is separated by a filter cloth on a sail filter 25.

Vlhká hmota β—glukanů 16 nebo směsi 16 β-glukanů a bílkovin se zváží, stanoví se obsah sušiny. Suší se v sušárně 13 při 105 °C, pak se suchá hmota mele, a vytvoří se sušené β-glukany 24 nebo sušená směs 24 β-glukanů a bílkovin. Tento produkt lze samostatně prodávat jako surovinu resp. přídavek do funkčních potravin.The wet mass of β-glucans 16 or a mixture of 16 β-glucans and proteins is weighed, the dry matter content determined. Dry in an oven 13 at 105 ° C, then dry the grind to form dried β-glucans 24 or a dried mixture of 24 β-glucans and proteins. This product can be sold separately as a raw material resp. addition to functional foods.

V jedné variantě příkladu provedení se přefiltrovaná procesní kapalina 15 z plachetkového filtru 25 odstředí a následně suší na odparce nebo na sušárně 13 na suchou směs 27 glukózy a fruktózy, která se zužitkuje jako krmivo pro hospodářská zvířata, nebo jako sladidlo pro přípravu ener25 getických nápojů pro zvířata, např. pro skot.In a variant of the embodiment, the filtered process liquid 15 from the sail filter 25 is centrifuged and subsequently dried on an evaporator or dryer 13 to a dry mixture of 27 glucose and fructose, which is used as feed for farm animals, or as a sweetener for preparing energy beverages. animals, eg for cattle.

V druhé variantě příkladu provedení se procesní kapalina 15 z plachetkového filtru 25 vede do kvasné nádoby 28, kde se cukerné roztoky zpracují obvyklým kvasným způsobem na kvas 29, který se odstředí v odstředivce 30. Odstředěním získaná kvasniČná bílkovina 31 se suší na sušárně 13 a zužitkuje se také jako krmivo pro hospodářská zvířata. Zbytkový kvas 32 zbavený kvasničné bílkoviny 31 jde z odstředivky 30 do destilační kolony 33, kde se z něho destiluje líh 20. Výpalky 34 z destilační kolony 33 se použijí jako krmivo pro hospodářská zvířata, s výhodou po jejich usušení na sušárně 13.. Líh 20 se může vyrábět jako samostatný produkt k prodeji, nebo se skladuje v záchytné nádrži, ze které se přes ventil 22 doplnění lihu 20 dopouští do chlazené srážecí nádoby 19 k procesu srážení β-glukanů. Přes ventil 21 odběru lihu 20 se líh 20 může odebí35 rat do nádob a následně skladovat jinde nebo prodávat.In a second variant of the embodiment, the process liquid 15 from the sail filter 25 is fed to a fermentation vessel 28 where the sugar solutions are processed to the yeast 29 in a customary fermentation process, which is centrifuged in a centrifuge 30. The yeast protein 31 obtained by centrifugation is dried in an oven 13 and recovered. is also a feed for livestock. The residual yeast 32 devoid of yeast protein 31 goes from the centrifuge 30 to the distillation column 33 where the alcohol 20 is distilled therefrom. The stillage 34 from the distillation column 33 is used as feed for the livestock, preferably after drying in the oven 13. it can be produced as a stand-alone product for sale, or stored in a collecting tank from which it is fed to the cooled precipitation vessel 19 via the alcohol replenishment valve 22 to process the β-glucans. Through the alcohol withdrawal valve 21, alcohol 20 can be removed into containers and subsequently stored elsewhere or sold.

Výše popsaným zařízením lze β-glukany úspěšně vyrábět i z krmných ječmenů, jestliže se ještě před přídavkem lihu 20 do chlazené srážecí nádoby 19 zařadí další filtrace plachetkovým filtrem 25 a oddělí se zcela vysrážené ječné bílkoviny. Tím sice konečný produkt ztratí bílkovinovou část bílkovino—β-glukanového koncentrátu, což je na jedné straně škoda, ale koncentrace β—glukanů v konečném produktu se prudce zvýší na hodnotu 80 až 90 %. Výtěžek β—glukanů bude samozřejmě menší, zhruba 20 % obvyklého množství. Ale denní nutná dávka pro osobu a den se naopak podstatně sníží a bude se pohybovat v intervalu 3 až 5 g/den pro 1 dospělou osobu, neboť půjde v podstatě o koncentrát.The above-described devices can also successfully produce β-glucans from feed barley, if further filtration by a sail filter 25 is added to the cooled precipitation vessel 19 prior to the addition of alcohol 20 and completely precipitated barley proteins are separated. This results in the end product losing the protein portion of the protein β-glucan concentrate, which is a pity, but the β-glucan concentration in the final product increases sharply to 80-90%. Of course, the yield of β-glucans will be less, about 20% of the usual amount. On the other hand, the daily dose required for a person and day is substantially reduced and will be in the range of 3 to 5 g / day for 1 adult, as it will essentially be a concentrate.

Při realizaci výroby je nutno si uvědomit, že podmínky extrakce β-glukanů a přítomnost arabí45 noxylanů jako lepivých viskózních roztoků vyžadují značná ředění a tím manipulaci se značnými objemy kapalin. Pokud se zpracuje 100 kg ječmene „BLANÍK“, vyrobí se asi 1 200 nutných denních dávek. Ale k izolaci těchto 1 200 denních dávek by bylo nutné manipulovat se 72 000 1 extrakčního roztoku 4, to znamená, že by pro zpracování tohoto množství ječmene najednou byla potřeba extrakcní nádoba 3 o objemu nejméně 50 m3 a procesní nádoba 10 o objemu dokonceIt is important to realize that the β-glucan extraction conditions and the presence of arabic 45 noxyllanes as sticky viscous solutions require considerable dilution and therefore handling of large volumes of liquids. When 100 kg of barley "BLANÍK" is processed, about 1,200 necessary daily doses are produced. However, to isolate these 1200 daily doses, it would be necessary to manipulate 72,000 l of extraction solution 4, that is, an extraction vessel 3 having a volume of at least 50 m 3 and a process vessel 10 of even volume would be required to process this amount of barley at once

-4CZ 22445 Ul-4CZ 22445 Ul

100 m3. Je tedy zřejmé, že výrobní postup je nutno organizovat jako periodicky kontinuální a vycházet z možností výrobce. V každém případě jde ale o výrobu velkokapacitní.100 m 3 . It is therefore clear that the manufacturing process must be organized as periodically continuous and based on the manufacturer's capabilities. In any case, it is a large-scale production.

Také regenerace a vlastní výroba lihu 20 z cukerných roztoků, které vznikly rozštěpením ječného škrobu enzymatickou cestou, je velkokapacitní. Při zpracování 100 kg ječmene najednou je v procesní kapalině 15 zhruba 50 m3 lihu 20, který se stále regeneruje na destilační koloně 33. Protože alkoholová výtěžnost škrobu při průměrné kvalitě práce je 60 %, lze očekávat, že při zpracování 100 kg ječmene v dané kvalitě lze získat 60 χ 0,6 = 36 dm3 100% etanolu, tj. 37,5 1 96% lihu 20. Z tohoto množství asi 50 % doplní technologické ztráty lihu 20 při srážení β-glukanů a lze proto počítat jen s prodejem 15 až 18 dm3 96% lihu na 100 kg zpracovaného io ječmene.Also, the regeneration and actual production of alcohol 20 from sugar solutions that have been formed by the digestion of barley starch by an enzymatic route is high throughput. When processing 100 kg of barley at a time, there is about 50 m 3 of alcohol 20 in the process liquid 15, which is still recovered on the distillation column 33. Since the alcoholic starch yield at the average quality of work is 60%, it is expected that when processing 100 kg of barley in a given 60 χ 0.6 = 36 dm 3 of 100% ethanol, ie 37.5 1 96% alcohol 20, can be obtained from this quantity. About 50% of this amount will supplement the technological losses of alcohol 20 during the precipitation of β-glucans. 15 to 18 dm 3 of 96% alcohol per 100 kg of processed barley.

Průmyslová využitelnostIndustrial usability

Zařízení podle technického řešení lze využít jednak k efektivní izolaci β-glukanů a/nebo směsi β-glukanů a bílkovin z ječmene, pro jejich následné využití při přípravě funkčních potravin, a jednak k výrobě řady krmiv pro hospodářská zvířata jako vedlejších produktů. V neposlední řadě ts je zařízení využitelné i k výrobě lihu.The device according to the invention can be used for the effective isolation of β-glucans and / or a mixture of β-glucans and proteins from barley, for their subsequent use in the preparation of functional foods, and for the production of a number of feeds for livestock as by-products. Last but not least, the device is usable for the production of alcohol.

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Zařízení pro zpracování ječmene, zejména jeho píuchatých odrůd, vyznačující se tím, že zahrnuje extrakční nádobu (3) pro extrakci hrubé ječné drtě (1) ve vodném nebo alkalickém extrakčním roztoku (4), filtr (6) pro oddělení pevného podílu (14) a filtrátu (8) z extrakč20 ního roztoku (4), procesní nádrž (10) s vyhřívacím tělesem (12) pro procesní kapalinu (15) obsahující filtrát (8), enzymatický přípravek (17) na bázi α-amylázy termostabilní při teplotě alespoň 90 °C, enzymatický aktivátor (23) a neutralizační kyselinu (18), a že dále zahrnuje chlazenou srážecí nádobu (19) s přívodem neutralizační kyseliny (18) pro srážení bílkovin (26), čistých β-glukanů (16) nebo směsi β-glukanů s bílkovinami (16) v procesní kapalině (15), a plachetko25 vý filtr (25) pro oddělení čistých β-glukanů (16) nebo směsi β-glukanů s bílkovinami (16) z procesní kapaliny (15).Apparatus for processing barley, in particular of its stinking varieties, characterized in that it comprises an extraction vessel (3) for extracting coarse pulp (1) in an aqueous or alkaline extraction solution (4), a filter (6) for separating the solids ( 14) and a filtrate (8) from the extraction solution (4), a process tank (10) with a heater (12) for the process liquid (15) comprising the filtrate (8), an enzyme preparation (17) based on thermostable α-amylase a temperature of at least 90 ° C, an enzymatic activator (23) and a neutralizing acid (18), and further comprising a refrigerated precipitation vessel (19) with a supply of neutralizing acid (18) to precipitate proteins (26), pure β-glucans (16) or a mixture of β-glucans with proteins (16) in the process liquid (15), and a cloth 25 filter (25) for separating pure β-glucans (16) or a mixture of β-glucans with proteins (16) from the process liquid (15). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kvasnou nádobu (28) pro kvašení filtrátu procesní kapaliny (15) z plachetkového filtru (25), odstředivku (30) pro odstředění kvasničné bílkoviny (31) z kvasu (29), a destilační kolonu (33) pro destilaci líhu (20)The apparatus of claim 1, further comprising a fermentation vessel (28) for fermentation of the process liquid filtrate (15) from the sheet filter (25), a centrifuge (30) for centrifuging the yeast protein (31) from the ferment (29). , and a distillation column (33) for distilling alcohol (20) 30 ze zbytkového kvasu (32) bez kvasničné bílkoviny (31).30 from residual ferment (32) without yeast protein (31). 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje sušárnu (13) pro sušení pevného podílu (14) z filtru (6) na sušenou ječnou drť (1) anebo sušené vysrážené bílkoviny (26), sušení čistých β-glukanů (16) nebo směsi β-glukanů s bílkovinami (16) na sušené čisté β-glukany (24) nebo sušenou směs (24) β-glukanů s bílkovinami, a sušení filtrátu procesníThe apparatus of claim 1, further comprising an oven (13) for drying the solid (14) from the filter (6) to dried barley pulp (1) or dried precipitated protein (26), drying pure β-glucans. (16) or mixtures of β-glucans with proteins (16) to dried pure β-glucans (24) or dried mixture (24) β-glucans with proteins, and drying the filtrate process 35 kapaliny (15) z plachetkového filtru (25) na směs (27) glukózy a fruktózy.35 liquid (15) from the sliding filter (25) to a mixture (27) of glucose and fructose. 4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje sušárnu (13) pro sušení kvasničné bílkoviny (31) z odstředivky (30) a výpalků (34) z destilační kolony (33).The apparatus of claim 2, further comprising an oven (13) for drying the yeast protein (31) from the centrifuge (30) and the stillage (34) from the distillation column (33). 5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že k destilační koloně (33) je připojena nádrž s lihem (20), propojená s chlazenou srážecí nádobou (19) a opatřená ventilem (21)Apparatus according to claim 2, characterized in that an alcohol tank (20) is connected to the distillation column (33) and communicates with a cooled precipitation vessel (19) and is provided with a valve (21). 40 odběru lihu (20) a ventilem (22) přívodu lihu (20).40 and the valve (22) of the alcohol supply (20).
CZ201124334U 2011-05-12 2011-05-12 Barley treatment apparatus CZ22445U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201124334U CZ22445U1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Barley treatment apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201124334U CZ22445U1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Barley treatment apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ22445U1 true CZ22445U1 (en) 2011-06-30

Family

ID=44257291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201124334U CZ22445U1 (en) 2011-05-12 2011-05-12 Barley treatment apparatus

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ22445U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304017B6 (en) * 2011-05-12 2013-08-21 Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, Zemedelská fakulta Method of and apparatus for treatment of barley

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ304017B6 (en) * 2011-05-12 2013-08-21 Jihoceská univerzita v Ceských Budejovicích, Zemedelská fakulta Method of and apparatus for treatment of barley

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6323338B1 (en) Method for concentrating β-glucan
Rausch et al. Wet milling: The basis for corn biorefineries
Eckhoff et al. Corn and sorghum starches: Production
WO2006119206A2 (en) Grain wet milling process for producing ethanol
JPWO2006123474A1 (en) Method for producing explosive fermented bagasse
WO2006119217A2 (en) Grain wet milling process for producing dextrose
US20120282358A1 (en) Oral administration composition
WO2010088744A2 (en) Method for making pentoses and pentose-based soluble oligo/polysaccharides from cereals
CN108359026B (en) Preparation method and application of water-insoluble xylan
Kaushal et al. Maize: an underexploited golden cereal crop
US9066534B2 (en) Process for improving products of dry milling
Skendi et al. Recovery of high added-value compounds from brewing and distillate processing by-products
RU2014135545A (en) METHOD FOR PROCESSING PLANT WASTE
WO2018219869A1 (en) A process for preparation of oat or barley fractions
EP2515672B1 (en) A method of producing beta-glucan, insoluble food fibre as well as a preparation of oat proteins
CZ22445U1 (en) Barley treatment apparatus
Abu-Ghannam et al. Biotechnological, food, and health care applications
RU2611180C1 (en) Method of producing fermented product from cereal crop containing dietary fibres
CN113068842A (en) Preparation method of pear dietary fiber
CZ304017B6 (en) Method of and apparatus for treatment of barley
US20120301597A1 (en) Systems and methods for producing a composition of fiber
TWI581721B (en) Preparation of resistant starch
Giap et al. Study on enzyme‐assisted extraction of the total phenolic content, vitamin C and antioxidant activity from Beta vulgaris var. rubra
AU649161B2 (en) Method for continuously producing partially hydrolyzed starch, product thereby obtained and uses thereof
US20220195475A1 (en) Hydrolysis of brewer's spent grain

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20110630

MK1K Utility model expired

Effective date: 20150512