DE102012107962B4 - Cereal peeling machine, process for refining grain and its use for reducing pollutants - Google Patents
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Abstract
Getreideschälmaschine, umfassend ein vertikal angeordnetes Behältnis zur Aufnahme des zu schälenden Getreideguts, welches einen Einfüllstutzen und einen Auslass auf der Unterseite aufweist, wobei in dem Behältnis ineinandergreifende Eingriffelemente aneinander vorbei bewegbar sind, wobei sich beim aneinander Vorbeibewegen ein Spalt zwischen den Eingriffelementen ausbildet, so dass auf zu schälende Getreidekörner eine Scherspannung ausübbar ist und wobei die Getreideschälmaschine mehrere übereinander angeordnete Ebenen mit Eingriffelementen aufweist.A cereal peeling machine, comprising a vertically arranged container for receiving the grain to be peeled, which has a filler neck and an outlet on the underside, wherein in the container interlocking engagement elements are movable past each other, which forms a gap between the engagement elements when moving past each other, so that a shear stress can be exerted on the cereal grains to be husked and wherein the cereal peeling machine has a plurality of planes arranged one above the other with engaging elements.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Getreideschälmaschine, insbesondere für Weizen sowie ein Verfahren zum Veredeln von Getreide. Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung eines Verfahrens zum Veredeln von Getreide zur Reduzierung von Schadstoffen.The invention relates to a cereal peeling machine, in particular for wheat, and to a process for refining cereals. Furthermore, the invention relates to the use of a method for finishing grain to reduce pollutants.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Bei Getreide, insbesondere bei Weizen, wird üblicherweise zwischen Produkten, bei denen Schalenbestandteile entfernt wurden und Vollkornprodukten unterschieden.For cereals, especially wheat, a distinction is usually made between products in which shell components have been removed and whole-grain products.
Bei dem Entfernen der Schale, welche üblicherweise in herkömmlichen Mühlen erst beim Mahlen entfernt wird, gehen zum Einen wertvolle Vitamin- und Mineralstoffe verloren, welche sich unter der Schale oder in einer untersten Schalenschicht, der Aleuronschicht befinden, verloren. Auch geht bei herkömmlichen Mahlprozessen ein Teil der im Mehlkörper vorhandenen Stärke beim Separieren von Schalenbestandteilen und Stärkebestandteilen verloren.When removing the shell, which is usually removed in conventional mills only when grinding, on the one hand valuable vitamins and minerals are lost, which are lost under the shell or in a lowermost shell layer, the aleurone layer. Also, in conventional grinding processes, some of the starch present in the meal body is lost in separating shell components and starch components.
Weiter können insbesondere bei der Brotherstellung Vollkornprodukte verwendet werden, bei denen das Korn nicht geschält wird. Neben anderen Eigenschaften hinsichtlich Farbe und Geschmack ist bei Vollkornprodukten von Nachteil, dass sich insbesondere in den Außenschichten der Schale schädliche Stoffe wie Spritzmittelreste oder Pilzsporen befinden können, die in der Regel auch beim Reinigen des Vollkorns nicht entfernt werden.Further, whole grain products can be used especially in the bread making, in which the grain is not peeled. In addition to other properties in terms of color and taste is in whole grains of disadvantage that may be located in particular in the outer layers of the shell harmful substances such as spillage residues or fungal spores, which are usually not removed when cleaning the whole grain.
Weiter wird bei einem herkömmlichen Mahlprozess die Aleuronschicht des Korns, die sehr vitamin- und mineralstoffreich ist größtenteils zusammen mit der Kleie entfernt.Further, in a conventional milling process, the aleurone layer of the grain, which is very rich in vitamins and minerals, is largely removed along with the bran.
Besonders relevant sind Mykotoxine des Fusariumpilzes, ein natürlicher Bodenpilz, der neben anderen Microorganismen grundsätzlich für den Abbau von Pflanzenresten zuständig ist.Especially relevant are mycotoxins of the fungus Fusarium, a natural soil fungus, which, in addition to other microorganisms, is basically responsible for the degradation of plant residues.
Ein besonders relevantes Mycotoxin ist Desoxynivalenol (DON). Die Grenzwerte für DON liegen derzeit zwischen 200 μg/kg (Diätlebensmittel und Babynahrung) und 500 μg/kg (Körner zum Direktverzehr verarbeitete Erzeugnisse).A particularly relevant mycotoxin is desoxynivalenol (DON). The limit values for DON are currently between 200 μg / kg (diet food and baby food) and 500 μg / kg (grains processed for direct consumption).
Bereits mit der Ernte gilt das Getreide als Lebensmittel und müsste im Folgenden, d. h. bei Lagerung und Weiterverarbeitung, fortlaufend auf Pilzbefalle kontrolliert werden.Already with the harvest, the grain is considered as a food and would have in the following, d. H. during storage and further processing, continuously checked for fungal attacks.
Es ist weiter fraglich, wie sich vorhandene Mykotoxine auf Mehl aufwirken, welches aus dem kontaminierten Getreide hergestellt wird. Beim herkömmlichen Mahlprozess werden vorhandene Schalenbestandteile überwiegend als Kleie entfernt.It is also questionable how existing mycotoxins act on flour, which is produced from the contaminated grain. In the conventional milling process existing shell components are mainly removed as bran.
Weiter aus der Praxis bekannt, ist das optische Sortieren des vorgereinigten Getreides.Further known from practice is the optical sorting of the pre-cleaned grain.
Die Dokumente
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache und zuverlässige Getreideschälmaschine bereit zu stellen, die trotz kompakter Bauform einen hohen Durchsatz ermöglicht und für den industriellen Einsatz geeignet ist.It is an object of the invention to provide a simple and reliable grain peeling machine, which enables a high throughput despite its compact design and is suitable for industrial use.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch Getreideschälmaschine nach Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is already achieved by cereal peeling machine according to
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments and further developments of the invention can be found in the subclaims.
Die Erfindung betrifft eine Getreideschälmaschine. Diese ist insbesondere zum Schälen von Weizen und Hartweizen vorgesehen. Die Getreideschälmaschine umfasst ein Behältnis zur Aufnahme des zu schälenden Getreideguts. The invention relates to a cereal peeling machine. This is intended in particular for peeling wheat and durum wheat. The grain peeling machine comprises a container for receiving the grain to be peeled.
Vorzugsweise wird die Getreideschälmaschine kontinuierlich betrieben, dass heißt das Behältnis umfasst zumindest einen Einlass, über den das Getreide in das Behältnis tritt und zumindest einen Auslass, aus dem die geschälten Körner sowie Schalenbestandteile austreten.Preferably, the grain peeling machine is operated continuously, that is, the container comprises at least one inlet through which the grain enters the container and at least one outlet from which the peeled grains and peel components emerge.
Es versteht sich das unter Schälen im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise die vollständige Abtrennung sämtlicher Schalenschichten des Getreidekorns verstanden wird. Vielmehr ist insbesondere vorgesehen, dass überwiegend nur die äußeren Schichten der Schale abgetrennt werden, hinter denen sich vorwiegend die eingangs erwähnten schädlichen Stoffe befinden.It is understood that peeling in the sense of the invention does not necessarily mean the complete separation of all shell layers of the cereal grain. Rather, it is provided in particular that predominantly only the outer layers of the shell are separated, behind which are mainly the harmful substances mentioned above.
Das Behältnis kann beispielsweise als Zylinder, insbesondere als Kreiszylinder ausgebildet sein. Vorzugsweise bewegen sich die Körner auf Grund ihrer eigenen Schwerkraft durch das Behältnis, werden also in einem oberen Bereich eingelassen und verlassen im geschälten Zustand in einem unteren Bereich das Behältnis.The container may be formed, for example, as a cylinder, in particular as a circular cylinder. Preferably, the grains move due to their own gravity through the container, so are embedded in an upper region and leave in the peeled state in a lower region of the container.
Zum Schälen des Getreideguts umfasst das Behältnis ineinander greifende Eingriffelemente, welche aneinander vorbei bewegbar sind, so dass sich beim aneinander vorbei Bewegen ein Spalt zwischen den Eingriffelementen ausbildet.For peeling the cereal crop, the container comprises interlocking engagement elements, which are movable past each other, so that when moving past each other forms a gap between the engagement elements.
Die Eingriffelemente können insbesondere als Rotor und Staturelemente ausgebildet sein.The engagement elements may be designed in particular as a rotor and stature elements.
Unter Eingriffelementen werden starre Bauteile, insbesondere ausgebildet als Stangen, verstanden, die in geringen Abstand aneinander vorbeibewegt werden.Under engagement elements are rigid components, in particular designed as rods understood that are moved past each other at a small distance.
Beispielsweise kann es sich bei den Eingriffelementen um Metallstangen, insbesondere aus Edelstahl, handeln. Diese haben eine hohe Lebensdauer, sind leicht zu reinigen und geben keine schädlichen Stoffe an das zu schälende Gut ab. Denkbar ist aber auch, die Eingriffelemente mit einer Beschichtung, insbesondere einer hydrophoben Beschichtung zu versehen, um das Anhaften von Getreide und Schalenbestandteilen zu reduzieren.For example, the engagement elements may be metal rods, in particular stainless steel. These have a long life, are easy to clean and do not give harmful substances to the material to be peeled off. It is also conceivable, however, to provide the engagement elements with a coating, in particular a hydrophobic coating, in order to reduce the adhesion of cereals and shell constituents.
Zum aneinander vorbei Bewegen der Eingriffelemente ist insbesondere eine Rotor-/Stator-Anordung geeignet, bei der zumindest ein Rotor, an welchem Eingriffelemente angeordnet sind, in eine Drehbewegung versetzt wird, so dass sich die Eingriffelemente sich relativ zum Stator bewegen. Da es nur auf eine Relativbewegung gegeneinander ankommt, ist auch denkbar, den ”Stator” ebenfalls in eine Drehbewegung, vorzugsweise gegenläufig zum Rotor, zu versetzen.For moving past the engagement elements in particular a rotor / stator arrangement is suitable, in which at least one rotor, on which engagement elements are arranged, is set in a rotational movement, so that the engagement elements move relative to the stator. Since it only depends on a relative movement against each other, it is also conceivable to put the "stator" in a rotational movement, preferably in opposite directions to the rotor.
Statt einer rotatorischen Bewegung ist auch denkbar, die Eingriffelemente in einer Linearbewegung aneinander vorbei zu bewegen.Instead of a rotational movement is also conceivable to move the engagement elements in a linear movement past each other.
Sofern die Eingriffelemente als Stangen ausgebildet sind, hat sich insbesondere eine runde Form als besonders geeignet erwiesen. So kann die Getreideschälmaschine beispielsweise einen Rotor mit radial nach außen zeigenden Stangen aufweisen, wobei das Gehäuse, welches Teil des Stators ist, ebenfalls stangenförmige Eingriffelemente aufweist, die radial nach innen in Richtung der Mittelachse des Rotors zeigt.If the engagement elements are designed as rods, in particular a round shape has proven to be particularly suitable. For example, the grain peeling machine may include a rotor with radially outwardly facing rods, the housing which is part of the stator also having rod-shaped engagement elements pointing radially inward toward the central axis of the rotor.
Beim gegeneinander Bewegen der Eingriffelemente entsteht ein Spalt, dessen minimale Breite dadurch definiert ist, dass die Eingriffelemente sich unmittelbar gegenüber liegen. Die minimale Breite sollte größer sein als der Durchmesser der zu schälenden Körner. Vorzugsweise beträgt die minimale Breite des Spaltes zwischen den Eingriffelementen zwischen 1 und 20 Millimetern, bevorzugt zwischen 3 und 8 Millimetern.When moving the engagement elements against each other creates a gap whose minimum width is defined by the fact that the engagement elements are directly opposite. The minimum width should be greater than the diameter of the grains to be peeled. Preferably, the minimum width of the gap between the engagement elements is between 1 and 20 millimeters, preferably between 3 and 8 millimeters.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass über derartige aneinander vorbei bewegte Eingriffelemente eine Scherspannung auf die zu schälenden Getreidekörner ausgeübt werden kann. Nach dem Prinzip der Scherung wird so die Getreideschale verformt, dass sie aufreißt und zumindest teilweise abgetrennt wird.The inventors have found that shear forces can be exerted on the cereal grains to be peeled over such engaging elements moving past each other. According to the principle of shear, the grain shell is deformed so that it tears open and is at least partially separated.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass bereits mit einer relativ geringen Anzahl an Eingriffelementen ein sehr hoher Durchsatz an zu schälendem Getreide ermöglicht wird. Die Erfinder vermuten, dass dieser überraschende Effekt darauf zurück zu führen ist, dass nicht nur die unmittelbar von den Eingriffelementen erfassten Körner einer Scherspannung ausgesetzt werden, sondern dass durch das aneinander Bewegen der Körner sich dieser Effekt von Korn zu Korn fortsetzt.Surprisingly, it has been found that even with a relatively small number of engagement elements, a very high throughput of grain to be peeled is made possible. The inventors suspect that this surprising effect is due to the fact that not only those directly from the Grains are subjected to shear stress, but that by moving the grains together, this effect continues from grain to grain.
Beim Schälen wird dabei vorzugsweise eine derart große Menge an Korn in das Behältnis gegeben, dass dieses zumindest teilweise mit Schüttgut gefüllt ist. Die Körner liegen also unmittelbar aneinander, wobei die Eingriffelemente mit einer recht hohen erforderlichen Kraft durch das Behältnis bewegt werden. So ist es möglich, bereits mit einer relativ kleinen Maschine einen sehr hohen Durchsatz zu erreichen.When peeling, preferably such a large amount of grain is added to the container that it is at least partially filled with bulk material. The grains are thus directly adjacent to each other, the engagement elements are moved with a fairly high force required by the container. So it is possible to achieve a very high throughput already with a relatively small machine.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Getreideschälmaschine mehrere übereinander angeordnete Ebenen mit Eingriffelementen auf.In one embodiment of the invention, the grain peeling machine has a plurality of superimposed planes with engagement elements.
Insbesondere ist eine Getreideschälmaschine vorgesehen, welche zwischen zwei und dreißig, vorzugsweise zwischen drei und acht Reihen mit jeweils korrespondierenden Rotor- und Statorelementen aufweist.In particular, a grain peeling machine is provided which has between two and thirty, preferably between three and eight rows, each with corresponding rotor and stator elements.
Eine einzelne Ebene, bei der insbesondere die als Stangen ausgebildeten Rotor- und Statorelemente sternförmig angeordnet sind, kann jeweils 3 bis 20, vorzugsweise 5 bis 10 Rotor- oder Statorelemente aufweisen.A single plane, in which in particular the rotor and stator elements formed as rods are arranged in a star shape, can each have 3 to 20, preferably 5 to 10, rotor or stator elements.
Das Behältnis kann einen im wesentlichen vertikal angeordneten Kreiszylinder umfassen, welcher vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 10 und 100 cm, besonders bevorzugt zwischen 20 und 40 cm aufweist. Bereits mit einer derartig kleinen Anlage lassen sich mehrere Tonnen Weizen pro Stunde schälen.The container may comprise a substantially vertically disposed circular cylinder, which preferably has a diameter between 10 and 100 cm, more preferably between 20 and 40 cm. Already with such a small plant can peel several tons of wheat per hour.
Besonders vor Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße Maschine hinsichtlich der Größe für den jeweiligen Anwendungszweck skalierbar ist.It is particularly advantageous that the machine according to the invention is scalable in terms of size for the respective application.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Getreideschälmaschine modular aufgebaut und umfasst ein Modul zum Anfeuchten, insbesondere zum Eintauchen des Getreides, ein Modul in welchem die Getreidekörner geschält werden sowie ein Modul mit welchem geschälte Getreidekörner und Schalenbestandteile voneinander getrennt werden. Weiter kann noch ein Modul zum Zuführen des Getreides und/oder ein Modul zum Verpacken des Getreides vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the cereal peeling machine has a modular structure and comprises a module for moistening, in particular for dipping the cereal, a module in which the cereal grains are peeled, and a module with which peeled cereal grains and peel constituents are separated from one another. Furthermore, a module for feeding the grain and / or a module for packaging the grain may be provided.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in das Behältnis Luft einblasbar. Durch eingeblasene Luft kann die Anhaftung von Schalenresten, insbesondere an der Behälterwand, reduziert werden. Weiter wird bei Verwendung von vorher angefeuchteten Getreide dieses bereits während des Mahlens getrocknet. Auf Grund des Energieeintrags durch den Schälvorgang, sowie der eingeblasenen Luft, ist es sogar möglich, dass das Getreide nach dem Schälvorgang eine derart geringe Restfeuchte hat, dass auf eine weitere aufwendige Nachtrocknung verzichtet werden kann.In a further development of the invention, air can be injected into the container. By blowing in air, the adhesion of shell residues, in particular on the container wall, can be reduced. Furthermore, when previously moistened grain is used, it is already dried during the grinding process. Due to the energy input by the peeling process, as well as the injected air, it is even possible that the grain has such a low residual moisture after the peeling process that can be dispensed with a further elaborate drying.
Die Luft kann insbesondere mittels um den Unfang des Behältnisses verteilten Düsen eingeblasen werden. Es ist aber auch denkbar, die Luft entgegen der Richtung in der das Getreide befördert wird, einzublasen.The air can be blown in particular by means distributed around the periphery of the container nozzles. But it is also conceivable to blow the air against the direction in which the grain is transported.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vor dem Behältnis ein Bereich zum Anfeuchten des Getreides angeordnet. In diesem Bereich kann die Schale auf einen Feuchtegehalt von 30 bis 40% gebracht werden, so dass diese sich im Anschluss leichter entfernen lässt.In a further preferred embodiment of the invention, an area for moistening the grain is arranged in front of the container. In this area, the shell can be brought to a moisture content of 30 to 40%, so that it can be easily removed afterwards.
Der Anfeuchtungsbereich kann beispielsweise aus einer Strecke bestehen, innerhalb der die zum Einlass des Behältnisses geförderten Getreidekörner in Wasser eingetaucht werden. Beispielsweise kann hierfür ein Schneckenförderer verwendet werden.The moistening area may for example consist of a route within which the grain grains conveyed to the inlet of the container are submerged in water. For example, a screw conveyor can be used for this purpose.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Schälen von Getreide mittels einer vorstehend beschriebenen Maschine.The invention further relates to a method for peeling cereals by means of a machine as described above.
Gemäß des Verfahrens werden die Getreidekörner in einer Getreideschälmaschine mittels sich gegeneinander bewegter starrer Eingriffselemente, zwischen denen sich ein Spalt ausbildet, einer Scherspannung ausgesetzt.According to the method, the cereal grains in a cereal peeling machine are subjected to shear stress by means of mutually moving rigid engaging elements between which a gap is formed.
Vorzugsweise werden Getreidekörner vor dem Schälen in Wasser eingeweicht.Preferably, cereal grains are soaked in water before being peeled.
Beim Schälen wird bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung in das Behältnis der Getreideschälmaschine, in welchem die Eingriffelemente angeordnet sind eine derart große Menge an Getreide gefüllt, dass die Getreidekörner zumindest abschnittsweise als Schüttgut mit einer Schüttdichtegröße 0,3 Kilogramm pro Liter, vorzugsweise Größe 0,5 Kilogramm pro Liter, vorliegen. Im Unterschied zu Schälverfahren, bei denen die Getreidekörner etwa mittels einer Bürste gegen eine Wand katapultiert werden, liegen die Getreidekörner als dichtes Schüttgut vor. Wie bereits vorstehend beschrieben, hat sich herausgestellt, dass so auf überraschend einfache Weise eine hohe Energie in dieses Schüttgut eingebracht werden kann und ein gutes Schälergebnis bei sehr hohem Durchsatz erzielt wird. Dies ist vermutlich auch darauf zurück zu führen, dass durch die abwechselnd angeordneten, jeweils gegenläufig laufenden Eingriffelemente, beispielsweise ausgebildet als Rotor oder Stator, welche vorzugsweise sich zumindest achtzig Prozent ihrer Länge überschneiden, in einem großen Bereich Scherkräfte auf das zu schälende Gut ausgeübt werden. When peeling is in a preferred embodiment of the invention in the container of the grain peeling machine, in which the engagement elements are arranged such a large amount of grain filled that the cereal grains at least partially as bulk material with a bulk density of 0.3 kilograms per liter, preferably
In dem Falle dass die Eingriffelemente teilweise als Rotorelemente ausgebildet sind, wird die Getreideschälmaschine vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen 0,1 und 10 m/s, bevorzugt zwischen 0,5 und 5 m/s, und besonders bevorzugt zwischen 1 und 2 m/s bewegt. Unter der Umfangsgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit am äußersten Punkt der Rotorelemente verstanden.In the event that the engagement elements are partially formed as rotor elements, the grain peeling machine is preferably at a peripheral speed between 0.1 and 10 m / s, preferably between 0.5 and 5 m / s, and more preferably between 1 and 2 m / s emotional. The peripheral speed is understood to mean the speed at the outermost point of the rotor elements.
Es hat sich somit herausgestellt, dass bei dem erfindungsgemäßen Schälverfahren relativ geringe Bewegungsgeschwindigkeiten der Eingriffelemente optimal sind. Dies liegt daran, dass die Getreidekörner überwiegend nicht durch einen Aufprall an den Eingriffelementen geschält werden, sondern auf Grund der vorhandenen Scherkräfte.It has thus been found that in the peeling method according to the invention, relatively low speeds of movement of the engagement elements are optimal. This is because the grains are not peeled mainly by an impact on the engaging elements, but due to the existing shear forces.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die zu schälenden Körner durch Schwerkraft durch die Maschine gefördert. Ein Einlass, durch den die Körner in den Arbeitsraum der Schälmaschine gelangen, befindet sich also an einer oberen Stelle und ein Auslass an einer unteren Stelle.In a preferred embodiment of the invention, the grains to be peeled are conveyed by gravity through the machine. An inlet, through which the grains enter the working space of the peeling machine, is thus at an upper position and an outlet at a lower position.
Alternativ ist aber auch denkbar, die Körner durch Blasen mittels Druckluft oder anderer Medien oder mittels einer Schnecke durch den Arbeitsraum der Getreideschälmaschine zu befördern.Alternatively, it is also conceivable to convey the grains by blowing by means of compressed air or other media or by means of a screw through the working space of the grain peeling machine.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Getreideschälmaschine mobil ausgebildet. Hierzu kann die Getreideschälmaschine insbesondere Teil einer fahrbaren Maschine sein. So wird ermöglicht, dass das Getreide in der Verarbeitungskette zu einem sehr frühen Zeitpunkt geschält werden kann.In a development of the invention, the grain peeling machine is designed to be mobile. For this purpose, the grain peeling machine can be part of a mobile machine in particular. This allows the grain in the processing chain to be peeled at a very early stage.
So ist es denkbar, dass das Getreide unmittelbar nach der Ernte, also bevor Lagerungsschritte in einem Silo folgen, geschält wird. Vorhandene Pilzsporen und Schadstoffe werden zu einem sehr frühen Zeitpunkt in der Verarbeitungskette entfernt, so dass insbesondere bei schädlichen Mikroorganismen wie Pilzen eine Weiterverbreitung zu einem sehr frühen Zeitpunkt gestoppt wird.So it is conceivable that the grain is peeled immediately after the harvest, so before storage steps in a silo. Existing fungal spores and pollutants are removed at a very early stage in the processing chain so that, especially in the case of harmful microorganisms such as fungi, retransmission is stopped at a very early stage.
Generell ist es denkbar, die erfindungsgemäße Getreideschälmaschine an beliebiger Stelle der Verarbeitungskette einzusetzen.In general, it is conceivable to use the cereal peeling machine according to the invention at any point in the processing chain.
Der Getreideschälmaschine kommt dabei die hohe Leistung bei gleichzeitig kompakten Abmessungen zu Gute.The grain peeling machine is doing the high performance at the same time compact dimensions to good.
Die Intensität des Schälvorganges, insbesondere die Menge der entfernten Schalen, kann anlagenspezifisch durch die Verweilzeit gesteuert werden. Hierzu umfasst die Schälmaschine vorzugsweise am Auslass eine Drosseleinrichtung.The intensity of the peeling process, in particular the amount of shells removed, can be controlled system-specifically by the residence time. For this purpose, the peeling machine preferably comprises a throttle device at the outlet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden ein bis zehn Prozent, vorzugsweise vier bis fünf Prozent, des Gesamtgewichtes der Körner als Schale entfernt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass nur die oberen Schalenschichten entfernt werden, während die darunter befindliche Aleuronschicht überwiegend erhalten bleibt.In a preferred embodiment, one to ten percent, preferably four to five percent, of the total weight of the grains is removed as a shell. It is provided in particular that only the upper shell layers are removed, while the underlying aleurone layer is predominantly preserved.
Um Schale und geschältes Korn voneinander zu trennen, ist insbesondere vorgesehen, dass nach Durchlaufen des Behältnisses Schalen und geschälte Körner durch ein Gebläse voneinander getrennt werden.To separate shell and peeled grain from each other, it is particularly provided that after passing through the container trays and peeled grains are separated by a fan.
Insbesondere kann die Getreideschälmaschine ein Gebläse, insbesondere Radialgebläse, umfassen, was unterhalb eines Auslasses angeordnet ist. Die leichten Schalebestandteile können so auf sehr einfache und effektive Weise von den schwereren geschälten Körnern getrennt werden. Von Vorteil ist dabei weiter, dass eine weitere Nachtrocknung des Getreides vorgenommen wird.In particular, the grain peeling machine may comprise a fan, in particular a radial fan, which is arranged below an outlet. The light shell components can be separated in a very simple and effective way from the heavier peeled grains. The advantage is further that a further drying of the grain is made.
Die Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung des Verfahrens zum Veredeln von Getreide, bei welchem die Getreidekörner in Wasser eingeweicht, insbesondere durch Einlegen oder Eintauchen, und sodann die Schale friktiv entfernt wird zur Reduzierung der Belastung des Getreides mit Schadstoffen. The invention further relates to the use of the process of refining grain, in which the cereal grains are soaked in water, in particular by immersion or immersion, and then the shell is removed frictionally to reduce the burden of the grain on pollutants.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass über ein Einweichen der Getreidekörner in Wasser und anschließendes friktives, also durch Reibung verursachtes Abtrennen der Schale, auf sehr einfache Weise ein Produkt hergestellt werden kann, bei welchem zum einen Mineralstoffe und Vitamine weitgehend erhalten bleiben, gleichzeitig aber in überraschend signifikanter Weise Mykotoxine, aber auch andere Schadstoffe wie Schwermetalle und Spritzmittelreste, effektiv entfernt werden können.The invention is based on the finding that a soaking the cereal grains in water and subsequent frictional, so caused by friction separation of the shell, in a very simple manner, a product can be produced in which for a minerals and vitamins largely retained, but at the same time In a surprisingly significant way mycotoxins, but also other pollutants such as heavy metals and spray residues, can be effectively removed.
Zum friktiven Abtrennen der Schale kann insbesondere eine Getreideschälmaschine verwendet werden, wie sie nachfolgend im Detail beschrieben wird.For frictional separation of the shell, in particular a grain peeling machine can be used, as will be described in detail below.
Vorzugsweise wird das Getreide über einen Zeitraum von zwei bis zwanzig Minuten in Wasser eingetaucht und sodann die Schale friktiv entfernt.Preferably, the corn is dipped in water for a period of two to twenty minutes, and then the shell is removed frictionally.
Insbesondere kann die Belastung mit Desoxynivanenol reduziert werden. Insbesondere wird die Belastung um mindestens 80% reduziert.In particular, the burden of deoxynivanenol can be reduced. In particular, the load is reduced by at least 80%.
Die Ergebnisse eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens sind in nachfolgender Tabelle wiedergegeben.The results of an exemplary method according to the invention are shown in the following table.
Zu erkennen ist, dass insbesondere die Belastung mit DON unter die Nachweisgrenze reduziert wird, wohingegen die Mineralstoffe als unverändert erhalten bleiben.It can be seen that, in particular, the burden of DON is reduced below the detection limit, whereas the minerals remain unchanged.
Äußerst überraschend ist auch die Tatsache, dass die Keimfähigkeit des Getreides nicht reduziert wird, sondern gemäß der Tabelle nach obiger Untersuchung sogar verbessert wird.Extremely surprising is also the fact that the germination of the grain is not reduced, but according to the table after the above investigation even improved.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung des Getreideveredelungsverfahrens die Stärke des Mehlkörpers sowie das Endosperm weniger geschädigt werden.This is due to the fact that the strength of the meal body and the endosperm are less damaged by the inventive use of the grain refining process.
Im Idealfall wird ein Getreideprodukt hergestellt, welches ein Endosperm umfasst, das überwiegend von einer Aleuronschicht bedeckt ist, die Schale ansonsten abgetrennt ist.Ideally, a cereal product is made comprising an endosperm that is predominantly covered by aleurone layer, the shell otherwise being separated.
Wertvolle Vitamine und Mineralienbestandteile der Aleuronschicht bleiben erhalten, gleichzeitig ein im Wesentlichen ungeschädigtes Korn mit glatter Schale zurück, da lediglich die Fruchtschale entfernt wurde. Insbesondere ist zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 80%, der Oberfläche mit einer Aleuronschicht bedeckt.Valuable vitamins and mineral constituents of the aleurone layer are retained, at the same time a substantially undamaged grain with a smooth shell, since only the fruit peel was removed. In particular, at least 50%, preferably at least 80%, of the surface is covered with an aleurone layer.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Getreidekörner unmittelbar nach dem Veredeln, insbesondere Schälen, verpackt. Dies ist möglich, da Schadstoffe bereits in diesem Stadium entfernt wurdenIn a preferred embodiment of the invention, the cereal grains are packed immediately after refining, in particular peeling. This is possible because pollutants have already been removed at this stage
Es hat sich herausgestellt, dass trotz des Einweichens mit Wasser aufgrund des friktiven Prozesses der verbleibende Restfeuchtgehalt derart gering ist, dass die Körner in der Regel nicht dazu neigen, von Pilzen befallen zu werden.It has been found that despite the soaking with water due to the frictional process, the residual moisture content is so low that the grains tend not to be attacked by fungi.
Das erfindungsgemäß hergestellte Getreideprodukt kann als Ausgangsprodukt für weitere Produkte dienen, insbesondere Back- und Teigwaren, Stärke und Mehl, als Nahrungsergänzungsmittel etc. The cereal product produced according to the invention can serve as starting material for other products, in particular baking and pasta, starch and flour, as dietary supplements, etc.
Die Herstellung ist einfach und wirtschaftlich und es entfällt insbesondere die in der Praxis in herkömmlichen Mühlen erfolgte Benetzung der Getreidekörner über einen längeren Zeitraum von 18 bis 24 Stunden.The preparation is simple and economical and it eliminates in particular the wetting in practice of the grains in conventional mills over a longer period of 18 to 24 hours.
Weiter werden mit der Schale in der Regel Verfärbungen des Getreideproduktes derart entfernt, dass je nach Weiterverarbeitung eine schönere gelbere Färbung des Produktes möglich ist, dies gilt insbesondere für Grieß.Furthermore, discoloration of the cereal product is generally removed with the skin in such a way that, depending on the further processing, a more beautiful yellowing of the product is possible, this applies in particular to semolina.
Das Verfahren eignet sich vom Prinzip her für alle Getreidearten, insbesondere für Hart- und Weichweizen. Vorzugsweise wird das Verfahren für Hartweizen verwendet, bei welchem die Probleme mit insbesondere Fusariumbefall in der Regel am größten sind.The method is suitable in principle for all cereals, especially hard and soft wheat. Preferably, the method is used for durum wheat, in which the problems with Fusarium infestation in particular are usually the largest.
Weiter kann, wie es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, das Getreideprodukt zu Flocken, insbesondere für Müslis, Brotprodukte oder Müsliriegel verwendet werden.Furthermore, as provided in a preferred embodiment of the invention, the cereal product can be used to form flakes, in particular for cereals, bread products or granola bars.
Aufgrund der hohen Reinheit des Vorproduktes kann in der Regel auf die in der heute in der Praxis meist vorgenommene Hitzbehandlung der Flocken, durch welche Vitamine in großem Umfang verloren gehen, in der Regel verzichtet werden.Due to the high purity of the precursor can usually be dispensed with in the practice of heat treatment of the flakes usually performed today in practice, by which vitamins are lost on a large scale, as a rule.
Als weitere Verwendung ist insbesondere vorgesehen, die Schalenbestandteile zur Herstellung von Bioethanol zu verwenden.As a further use is particularly provided to use the shell components for the production of bioethanol.
Weiter kann, wie es bei einer Weiterbildung der Erfindung hervorgesehen wird, das Korn, bei dem noch die Aleuronschicht vorhanden ist, derart weiterverarbeitet werden, etwa durch Mahlen, dass die Aleuronschicht von dem Endosperm getrennt wird. Dies kann insbesondere in einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt erfolgen.Furthermore, as is shown in a further development of the invention, the grain in which the aleurone layer is still present can be further processed, for example by grinding, so that the aleurone layer is separated from the endosperm. This can be done in particular in a subsequent processing step.
So ist es erstmals möglich, die Aleuronschicht getrennt von anderen Schalenbestandteilen zu entfernen.Thus, it is possible for the first time to remove the aleurone layer separately from other shell components.
Die Aleuronschicht kann insbesondere nunmehr zur Herstellung von Kosmetika, Nahrungsergänzungsmitteln und Arzneimitteln verwendet werden.In particular, the aleurone layer can now be used for the production of cosmetics, dietary supplements and pharmaceuticals.
Die Erfindung ermöglicht eine neuartige Prozessführung, bei welcher das Getreide unmittelbar nach der Ernte veredelt wird. Es werden mithin die ungeschälten Getreidekörner nicht über eine längere Zeit in einem Silo gelagert, sondern unmittelbar nach der Ernte geschält und in dem veredelten, also gereinigten und geschälten Zustand eingelagert.The invention enables a novel process control, in which the grain is refined immediately after harvesting. Consequently, the unpeeled cereal grains are not stored for a long time in a silo, but are peeled immediately after harvesting and stored in the refined, ie cleaned and peeled state.
Da zu diesem Zeitpunkt an den Schalen vorhandene Pilze bereits überwiegend entfernt sind, besteht weit weniger die Gefahr, dass das Getreide bei der anschließenden Lagerung weiter mit Pilzen befallen wird.Since mushrooms already present on the trays are already predominantly removed at this time, there is much less danger that the grain will continue to be infested with fungi during the subsequent storage.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf ein in den Zeichnungen
Die Getreideschälmaschine (
Das zu schälende Gut wird durch Schwerkraft durch das Behältnis (
Der in dem Behältnis (
Zum Antrieb ist ein Motor (
Über den Schieber (
Die Rotorwelle (
Sowohl Rotorelemente (
Die Statorelemente sind vorzugsweise austauschbar ausgebildet, beispielsweise indem diese in Hülsen gehalten werden.The stator elements are preferably designed to be exchangeable, for example by holding them in sleeves.
Weiter ist denkbar, verschieden ausgebildete Statorelemente, beispielsweise mit unterschiedlichem Profil und/oder unterschiedlichem Durchmesser zu verwenden.It is also conceivable to use differently shaped stator elements, for example with different profiles and / or different diameters.
So kann die Getreideschälmaschine auf sehr einfache Weise verschiedenen Getreidesorten angepasst werden.Thus, the cereal peeling machine can be easily adapted to different cereals.
Zu erkennen ist, dass Rotorelemente (
Die hier dargestellte Schälmaschine hat insgesamt neun Paar übereinander angeordneter Rotor- und Statorelemente.The peeling machine shown here has a total of nine pairs of superimposed rotor and stator elements.
Zumindest die Statorelemente (
Zu erkennen ist nunmehr der Rotor (
Details dieses Förderers werden bezugnehmend auf die perspektivische Ansicht in
Der Schälvorgang soll im Folgenden bezugnehmend auf die schematische Schnittdarstellung in
Durch die Erfindung konnte eine sehr einfache, robust und kompakt aufgebaute Schälmaschine bereit gestellt werden, mittels der sich sehr hohe Durchsätze realisieren lassen.With the invention, a very simple, robust and compact peeling machine could be provided by means of which very high throughputs can be realized.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- GetreideschälmaschineCorn peeling machine
- 22
- Behältniscontainer
- 33
- Einfüllstutzenfiller pipe
- 44
- Riemenscheibepulley
- 55
- Motorengine
- 66
- Rotorrotor
- 77
- Rotorwellerotor shaft
- 88th
- Rotorelementrotor member
- 99
- Statorelementstator
- 1010
- Fördererpromoter
- 1111
- Auslaufoutlet
- 1212
- Zwischenplatteintermediate plate
- 1313
- Durchlasspassage
- 1414
- Schieberpusher
- 1515
- Arbeitsraumworking space
- 1616
- Radialgebläsecentrifugal blower
- 1717
- Kornauslaufgrain outlet
- 1818
- Schalenauslaufshell outlet
- 1919
- Spaltgap
Claims (19)
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GB392234A (en) * | 1930-11-24 | 1933-05-18 | Albin Barra | Improvements in and relating to the husking of cereal grains |
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-
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- 2012-08-29 DE DE102012107962.5A patent/DE102012107962B4/en active Active
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