EA042027B1 - PROTEIN PRODUCT FROM BEER GRASS AND METHOD FOR ITS PRODUCTION - Google Patents

PROTEIN PRODUCT FROM BEER GRASS AND METHOD FOR ITS PRODUCTION Download PDF

Info

Publication number
EA042027B1
EA042027B1 EA202090694 EA042027B1 EA 042027 B1 EA042027 B1 EA 042027B1 EA 202090694 EA202090694 EA 202090694 EA 042027 B1 EA042027 B1 EA 042027B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
grains
protein
content
brewer
carried out
Prior art date
Application number
EA202090694
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Григорьевич Гордилов
Original Assignee
БиоБо ГмбХ
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 БиоБо ГмбХ filed Critical БиоБо ГмбХ
Publication of EA042027B1 publication Critical patent/EA042027B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и касается технологии переработки отходов пивоваренной промышленности, а именно способа переработки пивной дробины с получением белкового ячменного продукта в виде порошка (концентрат), который может быть использован в продуктах питания с лечебно-профилактическими и диетическими свойствами. В частности, белок пивной дробины представляет наиболее значимый интерес для использования в хлебобулочных изделиях, кондитерских изделиях, колбасном производстве, спортивном и диетическом питании. Кроме того, изобретение может найти применение в животноводстве в качестве кормовой добавки и сельском хозяйстве в качестве удобрения для почв и др.SUBSTANCE: group of inventions relates to the food industry and concerns a technology for processing waste from the brewing industry, namely, a method for processing brewer's grains to obtain a barley protein product in the form of a powder (concentrate), which can be used in food products with therapeutic, prophylactic and dietary properties. In particular, brewer's grain protein is of the most significant interest for use in bakery products, confectionery, sausage production, sports and dietary nutrition. In addition, the invention can be used in animal husbandry as a feed additive and agriculture as a soil fertilizer, etc.

Уровень техникиState of the art

На пивоваренных заводах после производства пива образуются отходы в виде пивной дробины, состоящей из остатков оболочки ячменя, частичек зерна, насыщенных белком и жиром. Именно эта пивная (солодовая) дробина представляет наибольший интерес из всех вторичных сырьевых ресурсов пивоваренной промышленности, поскольку она образуется в большом количестве и содержит множество ценных пищевых компонентов.At breweries, after the production of beer, waste is generated in the form of brewer's grains, consisting of the remains of barley shell, grain particles saturated with protein and fat. It is this beer (malt) grains that is of the greatest interest among all the secondary raw materials of the brewing industry, since it is formed in large quantities and contains many valuable food components.

Пивная дробина получается на стадии фильтрования осахаренного пивного затора. Процентный массовый состав пивной дробины в отходах пивного производства составляет не менее 98%. Дробина состоит из жидкой и твердой фаз. Твердая фаза, которая в пивной дробине составляет ориентировочно 45%, содержит оболочки зерна, частицы ядер зерна. В составе пивной дробины присутствуют жиры, клетчатка, а также аминокислоты: гистидин, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, валин, глицин, треонин, серин, аланин, аргинин, фенилаланин, тирозин и др. Предприятиями пивоваренной промышленности России ежегодно утилизируется более 3,5 млн тонн пивной дробины, содержание протеина в которой составляет 25-28%, что почти в 3 раза превышает его содержание в ячмене. Калорийность сырой дробины составляет 115 кал/г, а сухой (с влажностью 7-10%) - 440 кал/г. Содержание компонентов в пивной дробине зависит от сорта ячменя; технологии производства пивного солода; рецепта солодовой смеси для производства пива; рецепта затирки солода при производстве пива и т.д. Однако получаемое количественное содержание белков, жиров, углеводов и клетчатки в составе пивной дробины имеет небольшой разброс в пределах 1-5%.Beer grains are obtained at the stage of filtration of sugared beer mash. The percentage mass composition of spent grains in beer production waste is at least 98%. The pellet consists of liquid and solid phases. The solid phase, which is approximately 45% in spent grains, contains grain shells, particles of grain kernels. Beer pellets contain fats, fiber, and amino acids: histidine, lysine, leucine, isoleucine, methionine, valine, glycine, threonine, serine, alanine, arginine, phenylalanine, tyrosine, etc. 5 million tons of brewer's grains, the protein content of which is 25-28%, which is almost 3 times higher than its content in barley. The calorie content of raw pellets is 115 cal / g, and dry (with a moisture content of 7-10%) - 440 cal / g. The content of components in spent grains depends on the variety of barley; technologies for the production of beer malt; malt blend recipe for beer production; recipe for grouting malt in the production of beer, etc. However, the resulting quantitative content of proteins, fats, carbohydrates and fiber in the composition of spent grains has a small variation within 1-5%.

В настоящее время пивная дробина в нативном виде не находит широкого применения в связи с тем, что ее транспортировка и хранение затруднены: уже при температуре 15-30°C через 6-8 ч в пивной дробине начинаются процессы брожения и она становится непригодной для переработки и дальнейшего использования.Currently, spent grains in their native form are not widely used due to the fact that their transportation and storage are difficult: already at a temperature of 15-30 ° C, after 6-8 hours, fermentation processes begin in the spent grains and it becomes unsuitable for processing and further use.

Из уровня техники известны различные способы переработки пивной дробины для применения в качестве кормовой добавки, основанные на ее предварительной сушке с последующей грануляцией или помолом (например, ЕР 0694609 А2; WO 2010053493 А1; WO 2010117288 A1; WO 9822751 A1). Однако часть белковых веществ дробины при сушке превращается в не перевариваемую форму, что вызывает снижение питательной ценности сухой дробины по сравнению с дробиной влажной. Конечное содержание белка в высушенной пивной дробине составляет всего 27-28%. Кроме того, этот продукт содержит значительное количество (до 80%) не перевариваемой шелухи ячменного солода. Кроме того, сушка пивной дробины требует значительных энергозатрат, в связи с чем не всегда оправдана экономически при производстве из нее комбикормов.From the prior art, various methods are known for processing brewer's grains for use as a feed additive, based on its pre-drying followed by granulation or grinding (for example, EP 0694609 A2; WO 2010053493 A1; WO 2010117288 A1; WO 9822751 A1). However, part of the protein substances of spent grains are converted into an indigestible form during drying, which causes a decrease in the nutritional value of dry grains compared to wet grains. The final protein content in dried spent grains is only 27-28%. In addition, this product contains a significant amount (up to 80%) of indigestible barley malt husk. In addition, the drying of brewer grains requires significant energy consumption, and therefore is not always economically justified in the production of animal feed from it.

Из уровня техники известны способы более глубокой переработки отходов пивоваренного производства. В частности, известен способ переработки жидкой пивной дробины влажностью 90-92%, который предусматривает обработку исходного сырья путем двухступенчатого прессования: на первой ступени до влажности 70-75%, на второй до влажности 40-45%; и двухстадийной сушки: на первой до влажности 20-25%, а на второй до влажности 10%, с получением сухой кормовой добавки (RU 2215426). Недостатком этого способа является то, что при прессовании из сырья удаляется фугат, содержащий значительное количество питательных веществ. Кроме того, конечный продукт также характеризуется высоким содержанием ячменной шелухи.From the prior art methods are known for deeper processing of brewery waste. In particular, a method is known for processing liquid brewer's grains with a moisture content of 90-92%, which involves processing the feedstock by two-stage pressing: in the first stage to a moisture content of 70-75%, in the second to a moisture content of 40-45%; and two-stage drying: on the first stage to a moisture content of 20-25%, and on the second stage to a moisture content of 10%, to obtain a dry feed additive (RU 2215426). The disadvantage of this method is that during pressing, centrate containing a significant amount of nutrients is removed from the raw material. In addition, the final product is also characterized by a high content of barley husks.

Из уровня техники известен способ получения из пивной дробины белкового продукта с содержанием белка от 60 до 90% (WO 2018136234 A1). Способ заключается в химико-термической обработке пивной дробины, для чего в емкость для гидролиза при постоянном перемешивании добавляют смесь, состоящую из отработанного зерна и воды, затем добавляют глюкоамилазу, полученную смесь нагревают до температуры от 30 до 70°C, проводят измельчение частиц зерна в указанной смеси до среднего размера менее 500 мкм, затем доводят рН смеси до уровня примерно от 7 до 10,5 и добавляют щелочную протеазу для солюбилизации белка. Полученную смесь пропускают через сито с диаметром отверстий от 5 до 500 мкм, затем проводят ультрафильтрацию с использованием мембран с размером пор от 20 до 40 КДА, а затем нанофильтрацию. Недостатком данного способа является необходимость использования сложного и дорогостоящего оборудования, длительный технологический цикл получения белкового продукта - 60-105 мин, из которых 30-60 мин занимает процесс измельчения и 30-45 мин - гидролиз, а также использование в технологическом процессе опасных веществ - соляной или карбоновой кислот и щелочи. Кроме того, в процессе переработке пивной дробины используется большое количество воды от 8:1 до 11:1 по отношеFrom the prior art, a method is known for obtaining a protein product from brewer's grains with a protein content of 60 to 90% (WO 2018136234 A1). The method consists in the chemical-thermal treatment of brewer's grains, for which a mixture consisting of spent grain and water is added to the hydrolysis tank with constant stirring, then glucoamylase is added, the resulting mixture is heated to a temperature of 30 to 70 ° C, grain particles are crushed into of this mixture to an average size of less than 500 μm, then bring the pH of the mixture to a level of about 7 to 10.5 and add an alkaline protease to solubilize the protein. The resulting mixture is passed through a sieve with a hole diameter of 5 to 500 μm, then ultrafiltration is carried out using membranes with a pore size of 20 to 40 CDA, and then nanofiltration. The disadvantage of this method is the need to use complex and expensive equipment, a long technological cycle for obtaining a protein product - 60-105 minutes, of which 30-60 minutes is the grinding process and 30-45 minutes - hydrolysis, as well as the use of hazardous substances in the process - hydrochloric acid. or carboxylic acids and alkali. In addition, a large amount of water is used in the process of processing spent grains from 8:1 to 11:1 in relation to

- 1 042027 нию к пивной дробине, в результате чего образуется значительное количество фугата, который является отходом производства и для его утилизации необходимо дополнительное оборудование.- 1 042027 to brewer's grains, resulting in the formation of a significant amount of centrate, which is a waste of production and additional equipment is required for its disposal.

Известна также белковая композиция, получаемая из отработанного зернового сырья в процессе производства пива, содержащая от 40 до 60% белков, от 12 до 18% липидов, от 2 до 6% волокнистых материалов и от 1 до 4% золы в пересчете на сухую массу и способ ее получения (ЕР 0694609 А2). Способ заключается в прессовании пивной дробины валковой мельницей с одновременным мокрым шелушением частиц дробины и последующим отделением полученного продукта от шелухи. Недостатком этого способа является то, что в процессе прессования вальцевыми мельницами из пивной дробины удаляется часть полезных компонентов. Кроме того, перед прессованием пивная дробина не измельчается и часть белка оказывается связанной внутри спрессованных частиц шелухи, в связи с чем при последующем удалении шелухи происходит потеря белка. Кроме того, для более эффективного отделения шелухи согласно известному способу полученную смесь (жидкую белковую суспензию) промывают большим количеством воды с просеиванием полученной суспензии через сита с повторением процесса промывания и просеивания до 5 раз. В результате появляется большое количество фугата, который является отходом производства и для его утилизации необходимо дополнительное оборудование, обеспечивающее очистку фугата.Also known is a protein composition obtained from spent grain raw materials during the production of beer, containing from 40 to 60% proteins, from 12 to 18% lipids, from 2 to 6% fibrous materials and from 1 to 4% ash in terms of dry weight and a method for its preparation (EP 0694609 A2). The method consists in pressing brewer grains with a roller mill with simultaneous wet peeling of grain particles and subsequent separation of the resulting product from the husk. The disadvantage of this method is that in the process of pressing with roller mills, some of the useful components are removed from the spent grains. In addition, the spent grains are not crushed before pressing, and part of the protein is bound inside the compressed husk particles, and therefore, protein is lost during the subsequent removal of the husk. In addition, for more efficient separation of the husk according to the known method, the resulting mixture (liquid protein suspension) is washed with a large amount of water, sieving the resulting suspension through sieves, repeating the process of washing and sieving up to 5 times. As a result, a large amount of centrate appears, which is a waste of production, and for its disposal additional equipment is required to ensure centrate purification.

Наиболее близким к заявляемому решению является биологически активная мука из пивной дробины и способ ее получения, предусматривающий прессование сырой пивной дробины, разделение на твердую и жидкую фракции. При этом жидкая фракция проходит двойное прессование, а твердая фракция стерилизуется, сушится, измельчается до состояния муки, содержащей жирные кислоты (RU 2250045). Однако полученная данным способом мука с влажностью 10,8% характеризуется содержанием протеина не более 30 мас.%, при этом содержание аминокислот составляет не более 25 мас.%, в том числе незаменимых, определяющих питательную ценность белка, - не более 10 мас.%.Closest to the claimed solution is a biologically active flour from brewer's grains and a method for its production, involving the pressing of raw brewer's grains, separation into solid and liquid fractions. In this case, the liquid fraction undergoes double pressing, and the solid fraction is sterilized, dried, and ground to the state of flour containing fatty acids (RU 2250045). However, the flour obtained by this method with a moisture content of 10.8% is characterized by a protein content of not more than 30 wt.%, while the content of amino acids is not more than 25 wt.%, including essential ones, which determine the nutritional value of the protein, - no more than 10 wt.%. .

Таким образом, все известные способы переработки пивной дробины, направленные на получение белкового порошка, характеризуются сложностью и длительностью процесса выделения белков, высоким выходом фугата, который является отходом производства и для утилизации которого необходимо дополнительное оборудование.Thus, all known methods of processing brewer's grains aimed at obtaining protein powder are characterized by the complexity and duration of the process of protein isolation, high yield of centrate, which is a waste product and for the disposal of which additional equipment is required.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом заявляемой группы изобретений является получение продукта переработки пивной дробины в виде белкового ячменного концентрата с содержанием белка не менее 50 мас.% в сухом остатке с пищевой энергетической ценностью 250±15 ккал при упрощении способа его получения. При этом количество фугата, являющегося отходом производства и направляемого на утилизацию, является минимальным в связи с его использованием в технологическом цикле для увлажнения исходного сырья, подаваемого на переработку.The technical result of the claimed group of inventions is to obtain a product of processing brewer's grains in the form of barley protein concentrate with a protein content of at least 50 wt.% in the dry residue with a nutritional energy value of 250 ± 15 kcal while simplifying the method of its production. At the same time, the amount of centrate, which is a waste product and sent for disposal, is minimal due to its use in the technological cycle to moisten the feedstock supplied for processing.

Технический результат достигается белковым ячменным концентратом, полученным из пивной дробины, с влажностью не более 7%, размером частиц не более 0,1 мм и содержащим белки, жиры, клетчатку, золу, при этом содержание белка составляет не менее 50,0 мас.%. Оптимальным является состав белкового ячменного концентрата, содержащий белки, жиры, клетчатку, золу и аминокислоты, в следующем количестве в сухом остатке, мас.%: белки - не менее 50,0; жиры - не более 12,0; клетчатка - не более 6,0; зола - менее 7,0; при этом содержание аминокислот составляет не менее 40,0.The technical result is achieved by barley protein concentrate obtained from brewer's grains, with a moisture content of not more than 7%, a particle size of not more than 0.1 mm and containing proteins, fats, fiber, ash, while the protein content is not less than 50.0 wt.% . The optimal composition of the protein barley concentrate, containing proteins, fats, fiber, ash and amino acids, in the following amount in the dry residue, wt.%: proteins - not less than 50.0; fats - no more than 12.0; fiber - no more than 6.0; ash - less than 7.0; while the content of amino acids is not less than 40.0.

Технический результат также достигается способом получения белкового ячменного концентрата (муки), заключающимся в том, что исходную пивную дробину разрыхляют до получения однородной массы, удаляют механические включения, затем увлажняют с последующим ее измельчением с одновременной гомогенизацией на коллоидной мельнице с получением пастообразной массы (пульпы), при этом увлажнение осуществляют посредством подачи воды или фугата при загрузке пивной дробины в коллоидную мельницу до влажности не более 95%, затем из полученной пульпы удаляют измельченную шелуху с получением суспензии с содержанием белка не менее 50 мас.% в сухом остатке. При этом разрыхление до получения однородной массы и удаление механических включений проводят с использованием вибросита с размером отверстий сит 6-10 мм и при частоте колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм. Измельчение сырья на коллоидной мельнице проводят при частоте вращения ротора 1800-3200 об/с до размера частиц 0,1-0,9 мм. Подачу воды или фугата при загрузке пивной дробины в коллоидную мельницу осуществляют с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему. Удаление измельченной шелухи после измельчения проводят посредством шнекового экстрактора, после которого суспензию подвергают вибрационной фильтрации через сита с размером ячеек 0,2-0,6 мм для удаления остаточных частиц шелухи. Затем полученную суспензию высушивают до содержания влаги не более 7%, при этом высушивание проводят в распылительной или вакуумной сушилке. В распылительной сушилке высушивание осуществляют в течение 8-10 ч при температуре не выше 200°C при мощности оборудования 20 л продукта в час с получением концентрата с размером частиц не более 0,1 мм, предпочтительно не более 0,05 мм. В вакуумной сушилке высушивание осуществляют в течение 8-10 ч при температуре не выше 80°C при мощности оборудования 200 л продукта за цикл сушки, при этом предварительно суспензию декантируют до содержания влаги не более 60%, а после высушивания полученный сухой продукт в виде гранул размером от 0,1 до 5 мм измельчают до порошка с размером частиц не более 0,1 мм.The technical result is also achieved by a method for obtaining a barley protein concentrate (flour), which consists in the fact that the original brewer grains are loosened until a homogeneous mass is obtained, mechanical inclusions are removed, then moistened, followed by its grinding with simultaneous homogenization in a colloid mill to obtain a paste-like mass (pulp) , while moistening is carried out by supplying water or centrate when loading brewer's grains into a colloidal mill to a moisture content of not more than 95%, then crushed husk is removed from the resulting pulp to obtain a suspension with a protein content of at least 50 wt.% in the dry residue. At the same time, loosening until a homogeneous mass is obtained and removal of mechanical inclusions is carried out using a vibrating sieve with a sieve opening size of 6-10 mm and at a sieve oscillation frequency of 10 to 50 Hz with an amplitude of 2-20 mm. Grinding of raw materials in a colloid mill is carried out at a rotor speed of 1800-3200 rpm to a particle size of 0.1-0.9 mm. The supply of water or centrate when loading grains in a colloidal mill is carried out to ensure uniform moistening of the raw material by volume. The removal of crushed husk after grinding is carried out by means of a screw extractor, after which the suspension is subjected to vibration filtration through sieves with a mesh size of 0.2-0.6 mm to remove residual particles of the husk. Then the resulting suspension is dried to a moisture content of not more than 7%, while drying is carried out in a spray or vacuum dryer. In a spray dryer, drying is carried out for 8-10 hours at a temperature not exceeding 200°C at an equipment capacity of 20 liters of product per hour to obtain a concentrate with a particle size of not more than 0.1 mm, preferably not more than 0.05 mm. In a vacuum dryer, drying is carried out for 8-10 hours at a temperature not exceeding 80°C with an equipment capacity of 200 liters of product per drying cycle, while the suspension is preliminarily decanted to a moisture content of not more than 60%, and after drying, the resulting dry product in the form of granules from 0.1 to 5 mm in size are crushed to a powder with a particle size of not more than 0.1 mm.

- 2 042027- 2 042027

Получаемый белковый ячменный концентрат характеризуется высоким содержанием белка (не менее 50 мас.%, предпочтительно 60-65 мас.%), которое достигается измельчением пивной дробины с добавлением воды или фугата в коллоидной мельнице, тщательным отделением шелухи пивной дробины от пищевой части в шнековом сепараторе с дополнительным измельчением перерабатываемой смеси в процессе истирания смеси о фильтрующую сетку сепаратора его шнеком. Кроме того, в процессе переработки пивной дробины до конечного продукта в виде муки фугат не накапливается, т.к. образующийся фугат направляется на рецикл для увлажнения исходного сырья и его количество, направляемое на утилизацию, составляет не более 1% от производительности линии по переработке пивной дробины, составляющей кг/1 мин.The resulting barley protein concentrate is characterized by a high protein content (at least 50 wt.%, preferably 60-65 wt.%), which is achieved by grinding the brewer's grains with the addition of water or centrate in a colloid mill, carefully separating the husks of the brewer's grains from the food part in a screw separator with additional grinding of the processed mixture in the process of abrasion of the mixture on the filter mesh of the separator by its auger. In addition, in the process of processing brewer's grains to the final product in the form of flour, centrate does not accumulate, because the resulting centrate is sent for recycling to moisten the feedstock, and its amount sent for disposal is no more than 1% of the capacity of the brewer's grains processing line, which is kg / 1 min.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 представлена фотография части опытной производственной линии для получения белковой суспензии из пивной дробины, включающей вибросито, транспортер, коллоидную мельницу, шнековый экстрактор.In FIG. 1 shows a photograph of a part of a pilot production line for obtaining a protein suspension from brewer's grains, including a vibrating screen, a conveyor, a colloid mill, a screw extractor.

На фиг. 2 представлена схема производственной линии для осуществления заявляемого способа, где 1 - вибросито, 2 - транспортер, 3 - коллоидная мельница, 4 - водопровод, 5 - шнековый экстрактор, 6, 8 - импеллерный насос, 7 - вибрационный фильтр, 9 - накопительная емкость для белковой суспензии, 10 - накопительная емкость для шелухи, 11 - блок обработки белковой суспензии для получения белкового концентрата, 12 - емкость для фугата.In FIG. 2 shows a diagram of a production line for implementing the proposed method, where 1 is a vibrating sieve, 2 is a conveyor, 3 is a colloid mill, 4 is a water supply system, 5 is a screw extractor, 6, 8 is an impeller pump, 7 is a vibration filter, 9 is a storage tank for protein suspension, 10 - husk storage tank, 11 - protein suspension processing unit to obtain protein concentrate, 12 - centrate tank.

На фиг. 3 представлено схематичное изображение загрузочной емкости коллоидной мельницы, где А - схема расположения конструктивных элементов в загрузочной емкости коллоидной мельницы, Б - вид сверху на загрузочную емкость, В - схематичное изображение коллоидной мельницы в поперечном разрезе, где 13 - кольцевой водяной трубопровод, 14 - отверстия в трубопроводе для подачи воды или фугата, 15, 16, 17 - датчики уровня, 18 - регулировочный вентиль подачи воды, 19 - статор, 20 - ротор, 21 - корпус статора, 22 - вал ротора, 23 - загрузочная емкость коллоидной мельницы 3.In FIG. 3 shows a schematic representation of the loading capacity of a colloidal mill, where A is the layout of structural elements in the loading capacity of a colloidal mill, B is a top view of the loading capacity, C is a schematic representation of a colloidal mill in cross section, where 13 is an annular water pipeline, 14 are holes in the pipeline for supplying water or centrate, 15, 16, 17 - level sensors, 18 - control valve for water supply, 19 - stator, 20 - rotor, 21 - stator housing, 22 - rotor shaft, 23 - loading capacity of colloid mill 3.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ниже представлено более детальное описание заявляемого изобретения, которое не ограничивает объем притязаний заявляемого изобретения, а демонстрирует возможность осуществления изобретения с достижением заявляемого технического результата.Below is a more detailed description of the claimed invention, which does not limit the scope of the claims of the claimed invention, but demonstrates the possibility of carrying out the invention with the achievement of the claimed technical result.

Исходную пивную дробину с влажностью 70-90% подвергают переработке до истечения 3 ч после ее получения (с момента образования ее в качестве отхода пивного производства). Температура пивной дробины на момент поступления с производства может быть от 2 до 80°C. Дробину загружают ручным или любым механизированным способом на вибросито 1 (фиг. 1, 2) с размером ячеек сита 6-10 мм, снабженное магнитным уловителем, в котором происходит разрыхление пивной дробины и удаление из нее механических и металлических посторонних включений. Обработка на вибросите 1 заключается в просеивании дробины с частотой колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм в течение 2-10 с с получением сырья без комков и однородного состава для следующего этапа переработки, на котором производят его измельчение. Разрыхление пивной дробины до получения однородной массы с удалением механических включений может быть реализовано помимо вибросита любым другим известным из уровня техники устройством или набором устройств, обеспечивающим перечисленный функционал. Далее для измельчения разрыхленную пивную дробину транспортером 2 подают в коллоидную мельницу 3 (фиг. 3) или другой измельчитель, обеспечивающий измельчение до фракции 0,1-0,9 мм. При этом в процессе загрузки сырья в загрузочную емкость коллоидной мельницы постепенно добавляют воду с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему, которое может осуществляться в непрерывном или пульсирующем режимах. Количество подаваемой воды, как правило, составляет от 0,5:1 до 1:1 по массе по отношению к пивной дробине. Расчет количества и скорости подачи воды может быть сделан предварительно исходя из измеренных исходных параметров влажности поступившей на переработку пивной дробины с учетом потери влажности при просеивании дробины через вибросито. Влажность пивной дробины, перерабатываемой в коллоидной мельнице, предпочтительно должна находиться в пределах 90-95%. В коллоидной мельнице 3 происходит равномерное ее перемешивание (и/или гомогенизация) до получения пастообразной однородной массы - пульпы с вязкостью предпочтительно 750-1400 сПа-с, которая затем самотеком поступает в шнековый экстрактор 5, в котором происходит дополнительное измельчение массы и ее разделение на суспензию с влажностью 90-95% и вязкостью 1,5-3 сПа-с и шелуху с размером частиц шелухи от 0,01 до 1,0 мм и влажностью 60-75%. Температура пивной дробины, обрабатываемой в коллоидной мельнице и шнековом экстракторе может быть от 2 до 90°C. Подача дробины в коллоидную мельницу может осуществляться любыми известными из уровня техники средствами, например, шнековым, или ленточным, или скребковым транспортером.The original brewer's grains with a moisture content of 70-90% are subjected to processing before the expiration of 3 hours after its receipt (from the moment it was formed as a beer production waste). The temperature of the grains at the time of receipt from production can be from 2 to 80°C. The grains are loaded manually or by any mechanized method onto a vibrating sieve 1 (Fig. 1, 2) with a sieve mesh size of 6-10 mm, equipped with a magnetic trap, in which the grains are loosened and mechanical and metallic foreign inclusions are removed from it. Processing on a vibrating screen 1 consists in sieving grains with a sieve oscillation frequency of 10 to 50 Hz with an amplitude of 2-20 mm for 2-10 s to obtain raw materials without lumps and a homogeneous composition for the next stage of processing, at which it is crushed. Loosening of brewer's grains until a homogeneous mass is obtained with the removal of mechanical impurities can be implemented in addition to the vibrating screen by any other device or set of devices known from the prior art that provides the listed functionality. Further, for grinding, the loosened brewer's grains are fed by a conveyor 2 to a colloid mill 3 (Fig. 3) or another grinder that provides grinding to a fraction of 0.1-0.9 mm. At the same time, in the process of loading raw materials, water is gradually added to the loading capacity of the colloid mill to ensure uniform moistening of the raw materials by volume, which can be carried out in continuous or pulsating modes. The amount of water supplied is typically between 0.5:1 and 1:1 by weight relative to spent grains. The calculation of the amount and rate of water supply can be made preliminary on the basis of the measured initial parameters of the moisture content of the grains received for processing, taking into account the loss of moisture when the grains are sifted through a vibrating screen. The moisture content of spent grains processed in a colloid mill should preferably be in the range of 90-95%. In the colloid mill 3, it is uniformly mixed (and/or homogenized) until a paste-like homogeneous mass is obtained - a pulp with a viscosity of preferably 750-1400 cPa-s, which then flows by gravity into the screw extractor 5, in which the mass is additionally crushed and divided into a suspension with a moisture content of 90-95% and a viscosity of 1.5-3 cPa-s; and a husk with a husk particle size of 0.01 to 1.0 mm and a moisture content of 60-75%. The temperature of the grains processed in the colloid mill and screw extractor can be from 2 to 90°C. The supply of grains to the colloid mill can be carried out by any means known from the prior art, for example, a screw, or a belt, or a scraper conveyor.

Измельчение пивной дробины в коллоидной мельнице 3 происходит в корпусе 21 между рабочими поверхностями ротора 20 и статора 19, например, при вращении ротора 20 мельницы со скоростью 1800-3200 об/с, что позволяет обеспечить густую, однородную, но текучую консистенцию пульпы для максимального извлечения питательной фракции из исходного сырья на этапе шнековой экстракции. Фугат, полученный при последующей обработке суспензии (при ее концентрировании), предпочтительноGrinding of brewer's grains in a colloid mill 3 occurs in the housing 21 between the working surfaces of the rotor 20 and stator 19, for example, when the rotor 20 of the mill rotates at a speed of 1800-3200 rpm, which makes it possible to provide a thick, uniform, but fluid pulp consistency for maximum extraction nutrient fraction from the feedstock at the stage of screw extraction. The centrifuge obtained by post-treatment of the suspension (when it is concentrated), preferably

- 3 042027 использовать для подачи в коллоидную мельницу 3 вместо воды, что обеспечивает более полное извлечение питательной фракции, остающейся в фугате, а также позволяет избавиться от необходимости утилизации фугата, обеспечивая экономию ресурсов, необходимых в случае утилизации фугата для очистки перед сбросом в канализацию. Вода или фугат из блоков 5 или 12 подаются в воронкообразную загрузочную емкость (приемный бункер) 23 коллоидной мельницы 3 через отверстия 14 водяного трубопровода 13, расположенного по окружности емкости в ее верхней части выше отметки, характеризующей максимальную загрузку емкости сырьем. Регулирование количества подаваемой воды или фугата может осуществляться с помощью вентиля 18.- 3 042027 to be used for feeding into the colloid mill 3 instead of water, which ensures a more complete extraction of the nutrient fraction remaining in the centrate, and also eliminates the need to dispose of the centrate, saving resources needed in the case of disposal of the centrate for cleaning before being discharged into the sewer. Water or centrifuge from blocks 5 or 12 is fed into the funnel-shaped loading tank (receiving hopper) 23 of the colloid mill 3 through the holes 14 of the water pipeline 13, located around the circumference of the tank in its upper part above the mark characterizing the maximum load of the tank with raw materials. The amount of water or centrate supplied can be controlled using valve 18.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения отверстия 14 в трубопроводе равномерно распределены по его длине, что обеспечивает равномерное увлажнение (разжижение) пивной дробины по всему объему в процессе обработки.In a preferred embodiment of the invention, the holes 14 in the pipeline are evenly distributed along its length, which ensures uniform wetting (liquefaction) of the spent grains throughout the entire volume during processing.

После измельчения в коллоидной мельнице 3 пульпу подвергают обработке в шнековом экстракторе 5 со скоростью вращения шнека от 2 об/мин до 8 об/мин, что позволяет максимально быстро, в течение 1-2 с, отделить пищевую суспензию от побочного продукта производства - ячменной шелухи. Для этого произведенная коллоидной мельницей 3 пастообразная масса (пульпа) самотеком поступает в шнековый экстрактор 5, где она сепарируется от шелухи с получением на выходе суспензии с влажностью не более 95%, и побочного продукта производства - ячменной шелухи с влажностью 60-75% и размерами частиц шелухи от 1,0 до 5,0 мм. Так как после обработки суспензии в шнековом экстракторе 5 в ней все еще остается 2-5% мелкой шелухи с размерами от 0,01 до 1,0 мм, суспензия передается импеллерным или другим насосом 6, рассчитанным на работу с суспензией со степенью загрязнения до 5% мелкими растительными фракциями с размером не более 1,0 мм, на следующий этап очистки в вибрационный фильтр 7 с размерами ячеек фильтра 0,2-0,6 мм, что позволяет практически полностью убрать из суспензии оставшуюся шелуху, которая остается после этапа шнековой экстракции. После вибрационного фильтра 7 посредством импеллерного насоса 8 суспензию перекачивают в накопительную емкость 9. Полученная белковая суспензия может выступать в качестве конечного продукта, который может быть использован в качестве пищевой или кормовой добавки, а также может быть заморожен для последующего использования. Полученную суспензию направляют на последующую технологическую обработку в блок 11 с целью получения из нее белкового продукта (концентрата) с влажностью не более 7%, размером частиц не более 0,1 мм, предпочтительно 0,05 мм, и содержанием протеина 50-65 мас.%. Для этого полученную суспензию высушивают в распылительной сушилке в течение 8-10 ч при температуре не более 200°C или вакуумной сушилке в течение 8-10 ч при температуре не более 80°C. При этом перед вакуумной сушкой суспензию декантируют до содержания влаги не более 60%, полученную пастообразную массу высушивают, а полученный сухой продукт в виде гранул с размером от 0,1 до 5 мм дополнительно измельчают до размера частиц не более 0,05 мм.After grinding in a colloid mill 3, the pulp is processed in a screw extractor 5 with a screw rotation speed of 2 rpm to 8 rpm, which allows you to quickly, within 1-2 s, separate the food suspension from the by-product of production - barley husk . To do this, the paste-like mass (pulp) produced by the colloid mill 3 enters the screw extractor 5 by gravity, where it is separated from the husk to obtain a suspension with a moisture content of not more than 95%, and a by-product of production - barley husk with a moisture content of 60-75% and dimensions husk particles from 1.0 to 5.0 mm. Since after processing the suspension in the screw extractor 5, 2-5% of fine husks with sizes from 0.01 to 1.0 mm still remain in it, the suspension is transferred by an impeller or other pump 6, designed to work with a suspension with a pollution degree of up to 5 % fine plant fractions with a size of not more than 1.0 mm, to the next stage of cleaning in a vibration filter 7 with a filter mesh size of 0.2-0.6 mm, which allows you to almost completely remove the remaining husk from the suspension, which remains after the screw extraction stage . After the vibration filter 7, the suspension is pumped through the impeller pump 8 into the storage tank 9. The resulting protein suspension can act as a final product that can be used as a food or feed additive, and can also be frozen for later use. The resulting suspension is sent for subsequent technological processing in block 11 in order to obtain from it a protein product (concentrate) with a moisture content of not more than 7%, a particle size of not more than 0.1 mm, preferably 0.05 mm, and a protein content of 50-65 wt. %. To do this, the resulting suspension is dried in a spray dryer for 8-10 hours at a temperature of not more than 200°C or a vacuum dryer for 8-10 hours at a temperature of not more than 80°C. In this case, before vacuum drying, the suspension is decanted to a moisture content of not more than 60%, the resulting pasty mass is dried, and the resulting dry product in the form of granules with a size of 0.1 to 5 mm is additionally crushed to a particle size of not more than 0.05 mm.

Шелуха является побочным продуктом переработки пивной дробины и в процессе работы шнекового экстрактора шелуха самопроизвольно ссыпается в накопительный бункер, из которого шнековым или винтовым, или другим транспортером передается в накопительную емкость 10. Описанная производственная линия может быть использована для получения белкового ячменного концентрата с содержанием белка менее 50 мас.%, например 40, 42, 47 и 49 мас.% (с меньшей энергетической ценностью), при соответствующей настройке устройств. Такой продукт может найти применение в областях, где отсутствуют требования по достижению максимально возможного количественного содержания белка в белковом продукте, например, в качестве прикорма для животных.The husk is a by-product of the processing of brewer's grains and during the operation of the screw extractor, the husk spontaneously pours into the storage bin, from which it is transferred to the storage tank 10 by a screw or screw or other conveyor. The described production line can be used to obtain barley protein concentrate with a protein content of less than 50 wt.%, for example 40, 42, 47 and 49 wt.% (with a lower energy value), with the appropriate setting of the devices. Such a product can find application in areas where there are no requirements to achieve the highest possible quantitative protein content in a protein product, for example, as animal feed.

Пример 1. Получение белкового ячменного концентрата.Example 1. Obtaining a protein barley concentrate.

260 кг пивной дробины влажностью 75,59% (исходный состав, энергетическая ценность 150 ккал) загружали ручным способом на вибросито 1, в качестве которого был использован вибрационный стол XFZ1020 с одноуровневым ситом с ячейкой 10 мм, длиной стола 2000 мм, шириной стола 1000 мм, частотой вибрации 20 Гц, амплитудой вибрации 8 мм. С вибросита 1 массу ленточным транспортером 2 подавали в коллоидную мельницу 3, в качестве которой использовали устройство KDDJ-1,5 мощностью 11 кВт с частотой вращения ротора 20 2200 об/мин, которая также была снабжена средством подачи питьевой воды из блока 4. В коллоидной мельнице пивная дробина увлажнялась водой, расчетное количество которой составило 170 л (0,67:1), которая поступала в коллоидную мельницу со скоростью 15 л/мин, при этом увлажненная пивная дробина подвергалась измельчению до размера фракции 0,1-0,9 мм. Контроль процесса подачи исходного сырья и воды в загрузочную емкость 23 коллоидной мельницы 3 осуществлялся с помощью трех датчиков уровня 15, 16 и 17, встроенных в корпус загрузочной емкости 23 и микроконтроллера, расположенного в непосредственной близости от датчиков уровня, на раме стола, на котором установлена коллоидная мельница. При этом один из датчиков - верхний, 17 - использован для контроля максимально возможной загрузки сырья в бункер (85-90 об.% от максимальной вместимости бункера), при достижении которого подавалась команда на остановку загрузочного транспортера; второй датчик - средний, 16 - использован для контроля минимального уровня загруженного сырья (25-30 об.% от максимальной вместимости бункера), при достижении которого подавалась команда на включение загрузочного транспортера и подачу сырья в загрузочный бункер, что обеспечивало непрерывный процесс работы коллоидной мельницы. Третий датчик - нижний, 15 - установлен у дна загрузочного бункера на рас260 kg of brewer's grains with a moisture content of 75.59% (initial composition, energy value 150 kcal) were loaded manually onto vibrating sieve 1, which was used as a vibrating table XFZ1020 with a single-level sieve with a cell of 10 mm, table length 2000 mm, table width 1000 mm , vibration frequency 20 Hz, vibration amplitude 8 mm. From vibrating sieve 1, the mass was fed by belt conveyor 2 to colloid mill 3, which was used as a KDDJ-1.5 device with a power of 11 kW with a rotor speed of 20–2200 rpm, which was also equipped with a means of supplying drinking water from unit 4. In the colloidal In the mill, the brewer's grains were moistened with water, the estimated amount of which was 170 l (0.67:1), which entered the colloid mill at a rate of 15 l/min, while the moistened brewer's grains were crushed to a fraction size of 0.1-0.9 mm . The process of supplying feedstock and water to the loading tank 23 of the colloid mill 3 was controlled using three level sensors 15, 16 and 17 built into the body of the loading tank 23 and a microcontroller located in close proximity to the level sensors on the frame of the table on which the colloid mill. At the same time, one of the sensors - the upper one, 17 - was used to control the maximum possible loading of raw materials into the bunker (85-90 vol.% of the maximum bunker capacity), upon reaching which a command was given to stop the loading conveyor; the second sensor - medium, 16 - was used to control the minimum level of loaded raw materials (25-30 vol.% of the maximum capacity of the hopper), upon reaching which a command was given to turn on the loading conveyor and feed raw materials into the loading hopper, which ensured the continuous operation of the colloid mill . The third sensor - lower, 15 - is installed at the bottom of the hopper on the

- 4 042027 стоянии 15 см от дна для контроля минимально возможного количества сырья в бункере (10-15 об.% от максимальной вместимости бункера), ниже которого работа коллоидной мельницы прекращается до момента поступление очередной партии сырья. Полученная пульпа с вязкостью 900-1200 сП и влажностью 95% после коллоидной мельницы поступала в шнековый экстрактор 5, в качестве которого был использован агрегат марки KDLZ-1,5 мощностью 4 кВт с частотой вращения 4,5-10 об/мин, на выходе из которого получали суспензию с влажностью 95% и вязкостью 2,013 сП и побочный продукт производства ячменную шелуху с влажностью 70,84%. Полученную суспензию посредством импеллерного насоса 6 мощностью 0,25 кВт с частотой вращения 1200 об/мин подавали на вибрационный фильтр 7 марки XZS-1200-1S мощностью 0,75 кВт с прозором отверстия 0,3 мм и после фильтрации, посредством импеллерного насоса 8 мощностью 0,25 кВт с частотой вращения 1200 об/мин перекачивали в накопительную емкость 9. Шелуха самопроизвольно ссыпалась в накопительную емкость 10. Таким образом, получали суспензию влажностью 93%, вязкостью 1,907 сП и размером частиц до 0,005-0,3 мм, которую высушили в экспериментальной распылительной сушилке HT-RY1500 в течение 8 ч при температуре 200°C до содержания влаги 5% (производительность распылительной сушки HT-RY1500 составляет 1500 мл суспензии в час). Было получено 20,8 кг белкового ячменного концентрата (образец 1), который характеризуется размером частиц не более 0,05 мм, пищевой энергетической ценностью 255 ккал и следующим составом, мас.% в сухом остатке (табл. 1).- 4 042027 standing 15 cm from the bottom to control the minimum possible amount of raw materials in the hopper (10-15 vol.% of the maximum hopper capacity), below which the operation of the colloid mill stops until the next batch of raw materials arrives. The resulting pulp with a viscosity of 900-1200 cP and a moisture content of 95% after the colloid mill entered the screw extractor 5, which was used as a KDLZ-1.5 unit with a power of 4 kW with a rotation speed of 4.5-10 rpm, at the exit from which a suspension with a moisture content of 95% and a viscosity of 2.013 cps and a by-product of the production of barley husk with a moisture content of 70.84% was obtained. The resulting suspension was fed through an impeller pump 6 with a power of 0.25 kW with a rotation speed of 1200 rpm to a vibration filter 7 of the XZS-1200-1S brand with a power of 0.75 kW with a hole clearance of 0.3 mm and after filtration, through an impeller pump 8 with a power of 0.25 kW with a rotation frequency of 1200 rpm was pumped into the storage tank 9. The husk spontaneously poured into the storage tank 10. Thus, a suspension was obtained with a moisture content of 93%, a viscosity of 1.907 cP and a particle size of up to 0.005-0.3 mm, which was dried in an experimental spray dryer HT-RY1500 for 8 hours at a temperature of 200°C to a moisture content of 5% (the performance of spray drying HT-RY1500 is 1500 ml of suspension per hour). 20.8 kg of barley protein concentrate (sample 1) was obtained, which is characterized by a particle size of not more than 0.05 mm, a nutritional energy value of 255 kcal and the following composition, wt.% in dry residue (Table 1).

Таблица 1Table 1

Состав Compound Пивная дробина (исходный состав), мас.% Beer grains (initial composition), wt.% Пищевая суспензия, мас.% (образец 1) Food suspension, wt.% (sample 1) Белок Protein 18,98 18.98 61,17 61.17 Жиры Fats 7,9 7.9 И,9 I,9 Клетчатка Cellulose 13,6 13.6 5,7 5.7 Зола Ash 2,2 2.2 6,8 6.8 при этом протеин дробины представлен следующими аминокислотами: while the grain protein is represented by the following amino acids: Аргинин Arginine 1,07 1.07 4,5 4.5 Лизин Lysine 0,86 0.86 2,97 2.97 Тирозин Tyrosine 0,61 0.61 2,75 2.75 Фенилаланин Phenylalanine 1,23 1.23 4,0 4.0 Гистидин Histidine 0,66 0.66 2,8 2.8 Изолейцин Isoleucine 0,79 0.79 4,1 4.1 Лейцин Leucine 0,57 0.57 1,73 1.73 Метионин Methionine 0,5 0.5 1,95 1.95 Валин Valine 1,06 1.06 3,5 3.5 Пролин Proline 2,05 2.05 5,17 5.17 Треонин Threonine 0,77 0.77 2,26 2.26 Серин Serene 0,89 0.89 2,56 2.56 Аланин Alanine 0,94 0.94 2,95 2.95 Глицин Glycine 0,79 0.79 2,3 2.3 Цистин cystine 0,46 0.46 1,97 1.97 Глутаминовая кислота Glutamic acid 4,57 4.57 12,32 12.32 Аспарагиновая кислота Aspartic acid 1,35 1.35 2,06 2.06 Всего аминокислот Total amino acids 19,17 19.17 59,89 59.89

Общее время переработки 260 кг пивной дробины составило 8 ч 25 мин.The total processing time for 260 kg spent grains was 8 hours 25 minutes.

Пример 2. Получение белкового ячменного концентрата.Example 2. Obtaining a protein barley concentrate.

Обработку 200 кг пивной дробины влажностью 85,0% (исходный состав, энергетическая ценность 150 ккал) до стадии получения суспензии проводили аналогично примеру 1. Таким образом, получили суспензию влажностью 92%, вязкостью 1,907 сП и размером частиц до 0,005-0,5 мм, которую пищевым центробежным насосом подавали на сепаратор-декантор (LW220) со скоростью 100 л суспензии/ч и обрабатывали суспензию до содержания влаги 60%. Затем полученную пастообразную массу высушили в экспериментальной вакуумной сушилке (GRT-ZBG500) в течение 8 ч при температуре 80°C до содержания влаги 6,5% (производительность вакуумной сушилки составляет 200 л суспензии за цикл сушки проProcessing of 200 kg of brewer's grains with a moisture content of 85.0% (initial composition, energy value 150 kcal) to the stage of obtaining a suspension was carried out analogously to example 1. Thus, a suspension was obtained with a moisture content of 92%, a viscosity of 1.907 cP and a particle size of up to 0.005-0.5 mm , which was fed to the separator-decanter (LW220) with a food centrifugal pump at a rate of 100 l of suspension / h and the suspension was processed to a moisture content of 60%. Then the obtained pasty mass was dried in an experimental vacuum dryer (GRT-ZBG500) for 8 hours at a temperature of 80°C to a moisture content of 6.5% (the capacity of the vacuum dryer is 200 liters of suspension per drying cycle for

- 5 042027 должительностью 8-10 ч). Затем полученный сухой продукт (гранулы размером от 0,1 до 5 мм) дополнительно измельчали до размера частиц 0,005-0,09 мм (дисковая мельница VLM-80, помол 80 кг/ч). Было получено 16,0 кг белкового ячменного концентрата (образец 2), который характеризуется пищевой энергетической ценностью 245 ккал и следующим составом, мас.% в сухом остатке (табл. 2).- 5 042027 duration 8-10 hours). Then the resulting dry product (granules 0.1 to 5 mm in size) was further ground to a particle size of 0.005-0.09 mm (disk mill VLM-80, grinding 80 kg/h). 16.0 kg of barley protein concentrate (sample 2) was obtained, which is characterized by a nutritional energy value of 245 kcal and the following composition, wt.% in the dry residue (Table 2).

Таблица 2table 2

Состав Compound Пивная дробина (исходный состав), мас.% Beer grains (initial composition), wt.% Пищевая суспензия, мас.% (образец 2) Food suspension, wt.% (sample 2) Белок Protein 18,98 18.98 51,16 51.16 Жиры Fats 7,9 7.9 10,8 10.8 Клетчатка Cellulose 13,6 13.6 5,7 5.7 Зола Ash 2,2 2.2 6,56 6.56 при этом протеин дробины представлен следующими аминокислотами: while the grain protein is represented by the following amino acids: Аргинин Arginine 1,07 1.07 4,27 4.27 Лизин Lysine 0,86 0.86 2,37 2.37 Тирозин Tyrosine 0,61 0.61 2,55 2.55 Фенилаланин Phenylalanine 1,23 1.23 3,57 3.57 Гистидин Histidine 0,66 0.66 1,8 1.8 Изолейцин Isoleucine 0,79 0.79 1,7 1.7 Лейцин Leucine 0,57 0.57 2,1 2.1 Метионин Methionine 0,5 0.5 1,5 1.5 Валин Valine 1,06 1.06 2,62 2.62 Пролин Proline 2,05 2.05 4,21 4.21 Треонин Threonine 0,77 0.77 2,26 2.26 Серин Serene 0,89 0.89 1,79 1.79 Аланин Alanine 0,94 0.94 3,6 3.6 Глицин Glycine 0,79 0.79 2,19 2.19 Цистин cystine 0,46 0.46 1,91 1.91 Глутаминовая кислота Glutamic acid 4,57 4.57 8,63 8.63 Аспарагиновая кислота Aspartic acid 1,35 1.35 2,06 2.06 Всего аминокислот Total amino acids 19,17 19.17 49,13 49.13

Общее время переработки 260 кг пивной дробины составило 8 ч 35 мин (обработка происходила в полупромышленном режиме).The total processing time for 260 kg of brewer's grains was 8 hours 35 minutes (processing took place in a semi-industrial mode).

Таким образом, полученный заявляемым способом белковый ячменный продукт (концентрат) характеризуется высоким содержанием белка с сохранением аминокислотного состава пивной дробины, а также низким содержанием жиров и клетчатки. Способ является простым в исполнении, не затратным по времени - время от загрузки сырья до выхода готового продукта в виде порошка, например, при расчете на 100 кг пивной дробины, составляет от 5 до 10 мин при производительности оборудования от 20 до 500 т/сутки, при этом количество фугата, являющегося отходом производства и направляемого на утилизацию, является минимальным и составляет не более 1% от производительности линии по переработке пивной дробины, составляющей кг/1 мин.Thus, the protein barley product (concentrate) obtained by the claimed method is characterized by a high protein content while maintaining the amino acid composition of spent grains, as well as a low fat and fiber content. The method is simple in execution, not time-consuming - the time from loading the raw material to the output of the finished product in the form of a powder, for example, when calculated for 100 kg of brewer's grains, is from 5 to 10 minutes with an equipment capacity of 20 to 500 tons / day, at the same time, the amount of centrate, which is a waste of production and sent for disposal, is minimal and does not exceed 1% of the productivity of the line for the processing of brewer's grains, which is kg / 1 min.

С помощью описанной производственной линии по заявляемому способу была проведена переработка пивной дробины, взятой с пяти разных производственных площадок. Количественное содержание компонентов в составе пивной дробины, отличалось от исходного состава, приведенного в табл. 1 и 2 в пределах 1-5%. В табл. 3 представлены составы белкового ячменного концентрата с наиболее оптимальным содержанием ключевых компонентов.Using the described production line according to the claimed method, the processing of brewer's grains taken from five different production sites was carried out. The quantitative content of the components in the composition of brewer's grains differed from the initial composition given in table. 1 and 2 within 1-5%. In table. 3 shows the compositions of barley protein concentrate with the most optimal content of key components.

- 6 042027- 6 042027

Таблица 3Table 3

Параметры Options Белкового ячменный концентрат Barley protein concentrate образец 2 sample 2 образец 3 sample 3 образец 4 sample 4 образец 5 sample 5 образец 6 sample 6 пищевая энергетическая ценность (в сухом остатке) nutritional energy value (in dry residue) 245 ккал 245 kcal 260 ккал 260 kcal 258 ккал 258 kcal 255 ккал 255 kcal 265 ккал 265 kcal влажность humidity 6,5 % 6.5% 3,8 % 3.8% 5,7 % 5.7% 4,3 % 4.3% 6,2 % 6.2% размер частиц particle size 0,01-0,1 мм 0.01-0.1mm 0,01-0,09 мм 0.01-0.09 mm 0,005-0,04 0.005-0.04 0,005-0,03 мм 0.005-0.03mm 0,005-0,01 мм 0.005-0.01mm Состав Compound содержание (мас.%) content (wt%) Белок Protein 51,1 51.1 62,19 62.19 58,3 58.3 55,4 55.4 64,7 64.7 Жиры Fats 10,7 10.7 Н,9 H.9 10,9 10.9 Н,2 H.2 Н,8 H.8 Клетчатка Cellulose 5,4 5.4 4,8 4.8 5,2 5.2 3,7 3.7 5,8 5.8 Зола Ash 6,4 6.4 5,82 5.82 6,3 6.3 4,7 4.7 6,7 6.7 Аминокислотный состав: Amino acid composition: Аргинин Arginine 3,93 3.93 4,27 4.27 4,6 4.6 4,0 4.0 5,3 5.3 Лизин Lysine 1,95 1.95 3 3 2,72 2.72 2,87 2.87 3,17 3.17 Тирозин Tyrosine 2,15 2.15 3,85 3.85 2,53 2.53 2,23 2.23 3,72 3.72 Фенилаланин Phenylalanine 3,5 3.5 4,97 4.97 4,47 4.47 3,68 3.68 4,17 4.17 Гистидин Histidine 2,1 2.1 2,9 2.9 2,1 2.1 1,85 1.85 2,1 2.1 Изолейцин/ Лейцин Isoleucine/ Leucine 2,23 2.23 3,79 3.79 2,05 2.05 2,89 2.89 3,82 3.82 Метионин Methionine 2,43 2.43 2,55 2.55 2,1 2.1 1,97 1.97 2,1 2.1 Валин Valine 2,84 2.84 2,62 2.62 2,9 2.9 2,75 2.75 3,16 3.16 Пролин Proline 3,85 3.85 4,73 4.73 4,1 4.1 3,95 3.95 5,1 5.1 Треонин Threonine 1,79 1.79 3,12 3.12 3,7 3.7 3,17 3.17 3,7 3.7 Серин Serene 1,98 1.98 2,3 2.3 2,4 2.4 1,95 1.95 2,4 2.4 Аланин Alanine 2,84 2.84 4,1 4.1 4,3 4.3 3,97 3.97 4,3 4.3 Глицин Glycine 2,98 2.98 2,49 2.49 3,1 3.1 2,94 2.94 3,1 3.1 Цистин cystine 2,62 2.62 2,1 2.1 2,4 2.4 1,95 1.95 2,4 2.4 Глутаминовая кислота Glutamine acid 7,7 7.7 9,8 9.8 8,5 8.5 7,94 7.94 10,3 10.3 Аспарагиновая кислота Aspartic acid 2,35 2.35 3,2 3.2 2,6 2.6 2,27 2.27 3,4 3.4 Всего аминокислот Total amino acids 47,24 47.24 59,79 59.79 54,57 54.57 50,38 50.38 62,24 62.24

Далее приведены параметры обработки пивной дробины (образцы 3-7).The following are the processing parameters of brewer grains (samples 3-7).

--

Claims (11)

Оборудование Параметры обработки образец 3 образец 4 образец 5 образец 6 образец 7Equipment Processing parameters sample 3 sample 4 sample 5 sample 6 sample 7 Коллоидная мельница/ частота вращения ротора (об/с) 1800 3000 2500 2000 3200Colloid Mill/ Speed rotor (r/s) 1800 3000 2500 2000 3200 Вибросито размер отверстий сита (мм)/ частота колебаний (Гц и мм) 10/10, 15 5/40, 10 7/30, 20 8/20, 15 6/50, 8Vibrating sieve sieve opening size (mm)/ oscillation frequency (Hz and mm) 10/10, 15 5/40, 10 7/30, 20 8/20, 15 6/50, 8 Шнековый экстрактор/ скорость вращения (об/мин) 3 8 5 7 10Screw extractor / rotation speed (rpm) 3 8 5 7 10 Фильтрация/ размер ячеек (мм) 0,6 о,з 0,4 0,5 0,2Filtration / mesh size (mm) 0.6 oh, s 0.4 0.5 0.2 Распылительная сушка (время, температура) - 8 часов 200°С 10 часов 150°С - 9 часов 180°СSpray drying (time, temperature) - 8 hours 200°С 10 hours 150°С - 9 hours 180°C Вакуумная сушка (время, температура) 8 часов 80°С - - 10 часов 60°С -Vacuum drying (time, temperature) 8 hours 80°C - - 10 hours 60°C - Исходя из выше представленных данных можно сделать вывод о том, что несмотря на использование на разных предприятиях разного сорта ячменя, отличий в технологии производства пивного солода, рецепта солодовой смеси для производства пива и т.д. заявляемым способом получают белкового ячменный концентрат с высоким содержанием белка. Двухэтапная обработка пивной дробины (в коллоидной мельнице и шнековом экстракторе) без использования многоэтапных процессов прессования, сушки, химико-термической обработки позволяет получать высокобелковый продукт с содержанием белка не менее 50,0 мас.% в сухом остатке и без содержания глютена.Based on the above data, it can be concluded that despite the use of different varieties of barley at different enterprises, differences in the technology for the production of beer malt, the recipe for the malt mixture for the production of beer, etc. the inventive method is obtained protein barley concentrate with a high protein content. Two-stage processing of brewer's grains (in a colloid mill and screw extractor) without the use of multi-stage processes of pressing, drying, chemical-thermal treatment makes it possible to obtain a high-protein product with a protein content of at least 50.0 wt.% in the dry residue and without gluten. Способ позволяет максимально сохранить все ценные биологически активные компоненты исходной пивной дробины. Богатый химический состав пивной дробины с минимальным содержанием углеводов предопределяет перспективность ее использования в пищевой промышленности, в частности в производстве мучных кондитерских изделий, как белковой минерально-витаминной добавки.The method allows to preserve as much as possible all the valuable biologically active components of the original brewer's grains. The rich chemical composition of brewer's grains with a minimum carbohydrate content predetermines the prospects for its use in the food industry, in particular in the production of flour confectionery products, as a protein mineral and vitamin supplement. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Белковый концентрат, полученный из ячменной пивной дробины, характеризующийся тем, что имеет размер частиц не более 0,1 мм и влажность не более 7% и содержит белки, жиры, клетчатку и золу, при этом количественное содержание компонентов в сухом остатке составляет, мас.%: жиров - не более 12,0; клетчатки - не более 6,0; золы - менее 7,0, при этом содержание аминокислот составляет не менее 40,0 мас.% и содержание белка составляет не менее 50,0 мас.%.1. A protein concentrate obtained from barley spent grains, characterized in that it has a particle size of not more than 0.1 mm and a moisture content of not more than 7% and contains proteins, fats, fiber and ash, while the quantitative content of the components in the dry residue is, wt.%: fat - no more than 12.0; fiber - no more than 6.0; ash - less than 7.0, while the content of amino acids is not less than 40.0 wt.% and the protein content is not less than 50.0 wt.%. 2. Способ получения белкового концентрата по п.1, характеризующийся тем, что исходную пивную дробину разрыхляют до получения однородной массы, удаляют механические включения, затем измельчают с добавлением воды или фугата до получения пастообразной массы до влажности 90-95%, затем из полученной массы удаляют шелуху с получением суспензии, которую подвергают вибрационной фильтрации и высушивают с получением концентрата с влажностью не более 7%, содержащего белки, жиры, клетчатку, золу, причем содержание белка составляет не менее 50,0 мас.%.2. A method for obtaining a protein concentrate according to claim 1, characterized in that the initial brewer's grains are loosened until a homogeneous mass is obtained, mechanical inclusions are removed, then crushed with the addition of water or centrate to obtain a pasty mass to a moisture content of 90-95%, then from the resulting mass the husk is removed to obtain a suspension, which is subjected to vibration filtration and dried to obtain a concentrate with a moisture content of not more than 7%, containing proteins, fats, fiber, ash, and the protein content is not less than 50.0 wt.%. 3. Способ по п.2, характеризующийся тем, что измельчение сырья проводят до размера частиц 0,1-0,9 мм.3. The method according to claim 2, characterized in that the grinding of raw materials is carried out to a particle size of 0.1-0.9 mm. 4. Способ по п.2, характеризующийся тем, что измельчение до получения пастообразной массы проводят в коллоидной мельнице при частоте вращения ротора 1800-3200 об/с.4. The method according to claim 2, characterized in that grinding to obtain a pasty mass is carried out in a colloid mill at a rotor speed of 1800-3200 rpm. 5. Способ по п.2, характеризующийся тем, что удаление шелухи после измельчения проводят посредством шнекового экстрактора.5. The method according to claim 2, characterized in that the removal of the husk after grinding is carried out by means of a screw extractor. 6. Способ по п.2, характеризующийся тем, что подачу воды или фугата осуществляют перед измельчением с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему.6. The method according to claim 2, characterized in that the supply of water or centrate is carried out before grinding to ensure uniform moistening of the raw material by volume. 7. Способ по п.2, характеризующийся тем, что разрыхление до получения однородной массы и удаление механических включений проводят с использованием вибросита с размером отверстий сит 6-10 мм, при частоте колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм.7. The method according to claim 2, characterized in that loosening to obtain a homogeneous mass and removal of mechanical impurities is carried out using a vibrating sieve with a sieve opening size of 6-10 mm, at a sieve oscillation frequency of 10 to 50 Hz with an amplitude of 2-20 mm. 8. Способ по п.2, характеризующийся тем, что вибрационную фильтрацию осуществляют через сита с размером ячеек 0,2-0,6 мм для удаления остаточных частиц шелухи.8. The method according to claim 2, characterized in that vibration filtration is carried out through sieves with a mesh size of 0.2-0.6 mm to remove residual husk particles. 9. Способ по п.2, характеризующийся тем, что высушивание до содержания влаги не более 7% проводят в распылительной или вакуумной сушилке.9. The method according to claim 2, characterized in that drying to a moisture content of not more than 7% is carried out in a spray or vacuum dryer. 10. Способ по п.9, характеризующийся тем, что высушивание в распылительной сушилке осуществляют в течение 8-10 ч при температуре не выше 200°C.10. The method according to claim 9, characterized in that drying in a spray dryer is carried out for 8-10 hours at a temperature not exceeding 200°C. 11. Способ по п.9, характеризующийся тем, что высушивание в вакуумной сушилке осуществляют в течение 8-10 ч при температуре не выше 80°C, а затем измельчают до порошка с размером частиц не более 0,1 мм, при этом предварительно суспензию декантируют до содержания влаги не более 60%.11. The method according to p. decanted to a moisture content of not more than 60%. --
EA202090694 2020-04-02 2020-04-09 PROTEIN PRODUCT FROM BEER GRASS AND METHOD FOR ITS PRODUCTION EA042027B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112828 2020-04-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042027B1 true EA042027B1 (en) 2022-12-28

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6025011A (en) Process for producing nixtamal and masa flour
RU2730134C1 (en) Protein product from brewer's grains and method for production thereof
BG64933B1 (en) Method and system for preparing extraction meal from sunflower seed for animal feed preparfation
US11684074B2 (en) Rice products and systems and methods for making thereof
RU2729826C1 (en) Brewer grains grinding device and a production line for production of a product with high protein content
US20230189838A1 (en) Protein suspension from brewer's grains, method and apparatus for obtaining same
CN105146046A (en) Improved horizontal screw centrifuge for corn protein dehydration and corn protein production technology
EA006013B1 (en) Method and plant for converting grains
US7770827B2 (en) Cereal grain treatment and mash preparation for by-products
RU2458114C1 (en) Method for production of powdered malt extract
EA042027B1 (en) PROTEIN PRODUCT FROM BEER GRASS AND METHOD FOR ITS PRODUCTION
EA041503B1 (en) PROTEIN SUSPENSION FROM BEER GRAIN, METHOD AND INSTALLATION FOR ITS PRODUCTION
RU2250045C2 (en) Biologically active meal out of brewery mash and method for its obtaining
KR101861151B1 (en) Producing method of egg-bean curd having rich amino acid content and egg-bean curd produced thereby
CN112427075A (en) Effectual milling equipment is used in ground rice processing of crocus
US20230284651A1 (en) Protein beverage made from brewer's spent grain, method and apparatus for producing same
CN117082971B (en) System and method for improving corn wet milling and dry milling process
CN115254243B (en) Preparation method of wheat bran capable of preparing edible powder
EA044701B1 (en) PROTEIN DRINK FROM BEER GROSS, METHOD AND TECHNOLOGICAL LINE FOR ITS PRODUCTION
EA042235B1 (en) BEER GRINDING DEVICE AND PRODUCTION LINE FOR PRODUCING A PRODUCT WITH A HIGH PROTEIN CONTENT
EP0583231A2 (en) Method for recovery of starch from grain
CN117082971A (en) System and method for improving corn wet milling and dry milling process
RU2174757C1 (en) Method for producing protein concentrate from raw plant material
CN115569895A (en) Seasoning tea wall breaking method
JPH1132751A (en) Production of shochu by using corms as raw material