EP2227333A2 - Vorrichtungen und verfahren zum tiefenreinigen und/oder schälen von getreide - Google Patents

Vorrichtungen und verfahren zum tiefenreinigen und/oder schälen von getreide

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Publication number
EP2227333A2
EP2227333A2 EP08855988A EP08855988A EP2227333A2 EP 2227333 A2 EP2227333 A2 EP 2227333A2 EP 08855988 A EP08855988 A EP 08855988A EP 08855988 A EP08855988 A EP 08855988A EP 2227333 A2 EP2227333 A2 EP 2227333A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grain
peeling
peeling device
brush
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08855988A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Kezlach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mermann Tatjana
Original Assignee
Mermann Tatjana
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 Mermann Tatjana filed Critical Mermann Tatjana
Publication of EP2227333A2 publication Critical patent/EP2227333A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B3/00—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming
    • B02B3/10—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming by means of brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B1/00—Preparing grain for milling or like processes
    • B02B1/04—Wet treatment, e.g. washing, wetting, softening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B3/00—Hulling; Husking; Decorticating; Polishing; Removing the awns; Degerming

Definitions

  • the following invention relates to apparatus and methods for the production of deep-cleaned or husked grain or to a plant for the preparation of the grain for the peeling, as well as to the obtained by the process deep-cleaned or peeled grain itself.
  • wheat grain which is the most important raw material for flour production, has the following structure: It consists of three essential parts: the fruit and seed coat - also called perisperm - as an outer coating, the seedling and the meal body, which is about 90% of the grain weight.
  • the pericarp is the outermost shell, it is further subdivided from outside to inside a skin layer, a longitudinal cell layer, a transverse cell layer and a tube cell layer.
  • the seed coat which consists of a dye layer and a seed skin. The dye layer darkens the flour.
  • Endosperm is understood to be endoderm cells, and in the aleurone layer surrounding the endosperm, vitamins, ferments and approximately 30% of the protein are contained in the grain.
  • German Patent No. 921659 describes a method for preparing wheat, rye or the like, wherein the said cereals are placed on a spin machine for processing and prepared by peeling and simultaneously crushing wheat, rye and other cereals of the
  • Water content of the husk of the cereal is kept at about 20% and that of the kernel at about 16%. This is achieved by simply wetting the cereal at a temperature of 42 0 C in a preparer.
  • DE 20 14 518 discloses a method for peeling cereal grains while moistening the kernels and removing the husks without breaking them, wherein the outer moistening of the kernels. caused by high relative velocity between a jet of water and the grains under uniform distribution.
  • the first moistening process is carried out for a period of 5 minutes, then the husks are removed without breaking up and making flour and then the kernels with the husks are subjected to a further moistening process of 3 to 8 minutes duration.
  • the device used for this purpose is a Zentrifugalbefeuchter, which is followed by a screw conveyor, at the
  • Discharge end of the inlet of a cleaning machine is connected, wherein the discharge opening of the cleaning machine for grains or husks, a further screw conveyor device is connected, which is provided with a moistening device.
  • US 3,744,399 discloses a method and apparatus for removing the outer shells of cereal grains by means of a moistening process which consists of subjecting the grains to moisture and mechanical stirring to grind the grains under pressure, wherein the pressure is maintained evenly so that the outer layer of the grain is detached by the pressure and the swelling of the outer layer.
  • the present invention based on the object to provide an improved apparatus for producing a husked grain. This object is achieved by a device having the characterizing features of independent claims 1 and 12.
  • the present invention the object of providing an improved plant for the preparation of the grain for the production of a husked cereal grain ready to provide. This object is achieved by a system having the characterizing features of independent claim 17.
  • a first embodiment of the invention relates to the peeling device according to the invention, which is suitable for producing a husked grain. It comprises a housing with an interior in which are arranged the devices necessary for shelling the moistened crop, which are advantageously brushes which are not too hard. These are capable of mechanically treating the grain so that, if appropriate was pre-moistened so that it has taken a corresponding amount of water to exactly the outer shell - fruit and seed coat - from the flour body, respectively core to solve, easily in the brushing process, the shell gives off.
  • the aleurone layer can be retained, if desired, and the meal body does not lose by excessive abrasion of substance.
  • Another embodiment relates to the fact that the peeling device has a cylindrical interior.
  • Yet another embodiment describes that a screening device for the advantageous separation of the separated shells is provided by the core in the interior of the peeling device.
  • a next embodiment shows that a degree of peeling of the grain to be peeled grain can be adjusted.
  • various parameters can be set to advantageously a lower degree of peeling, which includes only the separation of the fruit and seed coat from the grain, and a stronger peeling degree, which causes a separation of the fruit and seed coat and the aleurone layer of the grain, provide.
  • An embodiment of the device for the separate production of fruit and seed shells, aleurone layers and kernels of a cereal grain describes a series connection of two peeling devices, which advantageously provide different peeling degrees, so that different products can be produced in the first and the second peeling device.
  • Grain is described in one embodiment. It comprises, in addition to the peeling device, a moistening device and a connecting device, wherein the connecting device has a grain outlet of the moistening device with an inlet for grain of the
  • Peeling device connects so that the grain can be fed immediately after moistening the peeling device.
  • the moistening device is wasserbehellbar and having a device for timed filling and emptying with grain and / or water, so that advantageously the exact required soak times for the grain can be met to the outer peel peel that are porous and swollen just off the core.
  • the optimal soaking time can vary depending on the cereal; the required soaking time, which ensures that only the shell, but this very easily, can be solved by the core, can be determined experimentally for any desired grain, so that the loss of core substance can be minimized in the subsequent peeling device.
  • a cereal product is described, which is advantageously characterized in that it is only freed from the fruit and seed coat and has a complete body of flour, so that eliminates flour losses during peeling.
  • a method for producing a cereal product is described in various embodiments, by means of which the beneficial healthy and provided with aleurone layer core of the grain can be obtained. Further embodiments of the method relate to the fact that the aleurone layer can also be separated off and used advantageously as a separate use as a nutritional supplement or the like.
  • FIG. 1 shows a side view of a grain preparation and peeling plant according to the invention, comprising the peeling device according to the invention
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the moistening device which is a component of the system according to the invention
  • Fig. 3a shows a cross-sectional view of a peeling device according to the invention, which is a component of Plant for preparing and peeling grain,
  • FIG. 3b shows a cross-sectional view of an alternative peeling device according to the invention with rotating brushes
  • FIG. 4 shows a production scheme for a peeled grain
  • FIG. 6a shows a cross-sectional view of the peeling device according to the invention from FIG. 5 along B-B, FIG.
  • FIG. 6b shows a cross-sectional view of the peeling device according to the invention from FIG. 5 along A-A, FIG.
  • Fig. 7 shows a cross-sectional view of an alternative humidifying device which is a component of the plant according to the invention
  • FIG. 8a shows a schematic view of a system arrangement according to the invention, which corresponds to that of FIG. 1, with moistening device C, conveying device D, separating device E and peeling device F,
  • FIGS. 8b to 8e show schematic views of further plant arrangements according to the invention with moistening device C, conveying device D, separating device E and peeling device F. DESCRIPTION
  • the present invention relates to a peeling device, with a peeled cereal grain can be obtained on a plant for
  • a raw material for bioethanol production is provided by the method according to the invention, since the grain, which is freed from the only fiber-rich shell, is an excellent and improved energy carrier, which has the entire flour body together with aleurone layer.
  • the present invention comprises an overall process which provides a cleaned and completely cleared of the outer shells grain kernel, the flour meal is obtained in its entirety and can now be directly ground and processed into flour, without any steps for Schalenabsiebung between the raw and Feinmahl Colouren would be required.
  • the process according to the invention is thus extremely economical, since it has a markedly shorter time: the moistening times, which usually last from 6 to 26 hours, in the bunker of the conventional processes are eliminated; finally, the entire separation processes for the separation of shells and shell components are dispensed with. Milling requires fewer rolls, and the number of sieves for Mehlfr designing can be minimized.
  • the detachment of the loosened shell from the core by means of a brush is especially advantageous if a low degree of contamination of the cereal is present.
  • the device according to the invention therefore describes for carrying out the economic and with respect to the meal body resource-optimized method, a device for peeling, the interior of which comprises at least one brush, along which moves the grain, which is filled through an opening in the interior, in the interior.
  • a device for peeling the interior of which comprises at least one brush, along which moves the grain, which is filled through an opening in the interior, in the interior.
  • the so-called contact section On its way in contact with the brush, the so-called contact section, the correspondingly moistened grain, which has a defined moisture content of the shell, is guided past the brushes.
  • moistening only the porous outer shell of the grain was allowed to swell so that it could detach from the core.
  • the brushes can easily mechanically loosen the shell from the core, drain the shell out through a screening device, and deliver the core to the core outlet.
  • the cereal grain moves along the brush between an inlet into the interior of the housing of the peeling device and the outlet for the cores.
  • Fig. 3a shows a cross section of the peeling device along the sectional view BB of Fig. 1 and makes it clear that the interior is cylindrical and that along a length at least a part of the cylindrical interior, an axis 8 is rotatably mounted: brushes 9 are arranged circumferentially on this.
  • a single brush be created circumferentially, but it can also, as Fig. 3b illustrates many brushes 9 have radially toward the wall of the interior and wing-like circumferentially a rotary or rotational axis 8 may be arranged.
  • a brush turret with immovable brushes on the outer wall, or to arrange a movable brush or brushes on an inner rotor.
  • a screen should be arranged to separate the shells between the outlet for the cores and the brush and / or the outlet for the shells and the brush in the interior of the housing.
  • the trays will fall through the sieve, they can be dried with hot air and can be transported away during the process.
  • the distance between the wire and brush or brush and brush, which are opposite, may advantageously be 1 to 2 mm.
  • Fig. 3b shows the drum with an inner wall, which is designed as such a sieve 19, wherein the drum is on legs 18.
  • the sieve here is a cylindrical sieve 19 which surrounds the brushes 9 arranged on the axis 8.
  • a surface of the brush at least at a distance of 2 mm from an inner wall of the interior of the housing and / or the screen 19 is spaced; the distance can be up to the thickness of a cereal grain.
  • the cylinder or the drum is interrupted in a segment on which a sieve is used to dissipate the dissolved shells.
  • the cylindrical sieve can also be rotatably mounted.
  • the peeling device can also have on the inner wall of the interior another brushing device - not shown figuratively - so that the grain to be peeled is passed between two brushes.
  • Another brushing device may be arranged to face with its surface to a surface of the brush or the brushes, the brushing device of a Surface of the brush is at least 1 - 2 mm apart.
  • the degree of peeling of a cereal grain can be adjusted by changing the relevant parameters.
  • the hardness of the brush 9 and the circumferential speed of the brush rotor can be selected, the length of the interior and the contact line connected thereto, the contact time of the grain with the brush 9, the distance of the grain to the brush 9 or to the sieve, or also to the inner wall. due to higher pressure on the grain acts, if the distance between grain and wall or sieve is low.
  • a peeling machine with brushes is used, while to achieve a greater degree of peeling, a peeling machine according to the invention can be combined with an upstream machine which operates on the grinding principle.
  • To peel a cereal grain with a lower degree of peeling therefore, means that only separation of the fruit and seed skin from the grain occurs, while a higher degree of peeling involves separating the fruit and seed skin and the aleurone layer from the grain.
  • an active transport device In order to transport the grain in the interior of the peeling device, an active transport device can be provided, wherein the brushes are attached to the drive rotor so that the grains get a twist.
  • the housing interior inclined. This is easily realized by means of an arrangement with legs.
  • the device can also be tiltably mounted as needed, so that a transport mechanism for the grain is provided along the contact section.
  • FIG. 5 shows an exemplary example of this
  • Peeling device 3 in which a funnel-shaped inlet 13 gives the moistened cereal grains into the interior of the peeling device 3.
  • the grains meet the rotating brush roller 9, which is around the
  • Rotary shaft 8 rotates.
  • the brush roller 9 is arranged in a U-shaped upwardly open wall.
  • baffles 20 are arranged, which ensure that grains that have covered the contact path between the rotating brush roller 9 and wall together with the bristles of the brush roller 9 and due to an emerging angular momentum, because of the strained Bristles are thrown upward, as soon as the bristles lose contact with the wall, are deflected along the baffles 20 in the direction of a collecting device 21, which receives the husked kernels and forwards to the outlet for cores 15.
  • the openings of the peeling plate can be smooth, so that the peeling plate mainly takes over a sieve function.
  • the openings can be provided with ridges: the separation of the shell from the core can be supported for example by a perforation or by a perforated U-shaped peeling plate 19 which is arranged adjacent to the U-shaped wall.
  • the perforation may have burrs that rise counter to the direction of rotation of the brush roller 9, so that the cereal grains are rasped in addition to the brushing action, whereby the shell and fibers are separated from the grain and through the openings to the outlet for trays 14, shown in FIG. 5 is shown.
  • Fig. 6a shows a sectional view taken along the line BB in Fig. 5.
  • the cereal grains, which are guided together with the brush roller 9 about the axis of rotation 8 are released by the bristles of the brush roller 9 and the peeling plate 19 from the shell, so that the cores after covering the contact path between the brush roller 9 and the peeling plate 19 in the Opening the U-shaped wall are thrown upwards, are deflected by the baffles 20 in the direction of the catcher, and to further
  • Processing will be directed to the outlet for cores 15.
  • the finned shells fall through the openings of the peeling plate 9, and from there reach the outlet for trays 14.
  • the distance between the ends of the brush hair of the brush 9 and the peeling plate 19 is adjustable between 0.2 and 10mm, preferably, the minimum distance is 1 to 3 mm and corresponds to a thickness of the grains to be processed. For oats, the distance may then be 1.5 to 2 mm, and for wheat, 2.5 to 3 mm. Because the
  • a system of two or more peeling devices can be created in series are switched and provide the different degrees of peeling, so that even the aleurone layer can be obtained as a single product, since it remains in the first peel on the grain and is separated in the second device as a shell.
  • This is particularly advantageous because the aleurone layer is important for the manufacture of cosmetics and as a food additive because of its valuable content.
  • the first peeling device has the lower degree of peeling and the second peeling device on the stronger peeling degree.
  • Fig. 1 shows a plant which is suitable for preparing and for producing a husked grain. It has the peeling device 3 according to the invention and a moistening device 1. These are connected to one another by a connecting device 2, which in the present case is a screw conveyor 2 ⁇ , since the screw conveyor 2 'connects a grain outlet 4 of the moistening device 1 to an inlet 13 for grain.
  • a connecting device 2 which in the present case is a screw conveyor 2 ⁇ , since the screw conveyor 2 'connects a grain outlet 4 of the moistening device 1 to an inlet 13 for grain.
  • the grain to be husked is introduced through a grain inlet 4 into the moistening device 1, wherein the grain is covered by water 6, so that the husk of the cereal grain can absorb moisture.
  • the moistening device 1 can be designed differently.
  • a variant is an axial screw conveyor shown in FIGS. 1 and 2, alternatively an inclined screw conveyor, a circulation conveyor or a moistening carousel is conceivable, which is illustrated in FIG.
  • the grain inlet 4 is carried out batchwise in Carousel container 22, while the water inlet 5 takes place at a second station of the carousel. After one revolution, the soaked grain batch from the carousel container 22 in the last station in front of the grain inlet 4 is passed via an emptying device 23 to the outlet of the moistening device.
  • the humidification is described below using the example of wheat. For other cereals other times may apply, which can be determined experimentally.
  • the physiological structure of the wheat grain must be taken into consideration: Moisten the grain by immersion for a dipping time of 6 ⁇ 4 minutes, better of 6 + 0.5 minutes, or for well over 6 minutes, up to 30 minutes in the clear Chemical or additive-free water first causes the density of the shell of the grain, which is substantially lower than the density of the core, to absorb moisture quickly. Structural changes occur: pore volume of the shell pores and moisture absorption increase.
  • the plant according to the invention has a corresponding timing, which is usefully coupled with a temperature control - and only moisture enters the shell, but not in the flour kernel. If it is ensured that only the shell has absorbed moisture, but the core still remains dry, the connection between the shell, in which case the layers up to the aleurone layer are meant, but not the aleurone layer itself and the underlying layer
  • the grain which has been introduced through the grain inlet into the interior of the moistening device 1 from FIG. 1 and which is subjected to moistening leaves the moistening device through the outlet 10 of the moistening device after the desired exposure time.
  • a screw 7 in the water it can be advantageously, as shown in Fig. 1, with a screw 7 in the water to be turned over.
  • the turning and tumbling of the grain can also be achieved by stirring mechanisms.
  • the turning over of the grain 6 covered by water 6 is also shown in Fig. 2, in which the moistening device 1 is also shown mounted on legs as a drum.
  • a level sensor dips into the water 6.
  • the water required for moistening is transferred through the water inlet 5, which may be connected in accordance with a pump, in the moistening device 1.
  • the supplied water is pure water, respectively fresh water, without any chemical additives. Its level is maintained with the help of the sensor, which may be connected to a controller.
  • the grain is cleaned in fresh water before it leaves the moistening device 1 through the outlet 10 and is transferred to a screw conveyor 2'2 ⁇ .
  • the screw conveyor 2 which is provided with a slope, the remaining remaining surface water adhering to the grain flows away from the grain, leaving the screw conveyor 2 ⁇ through the water outlet opening 17.
  • the inventive method provides that the water added to the device according to the invention is completely or almost completely absorbed by the grain. This advantageously leaves no or only a very low water supernatant, so no or very little polluted water.
  • the humidification system is designed to receive 1000 kg of wheat for humidification; Humidification requires 60 1 of water. This corresponds to an addition of 5% by weight of water at a raw moisture content of 12% by weight of the total cereal grain. Dirt particles adhering to the cereal grain as well as chemical and biological contaminants are removed as the peels are separated. If particularly pure trays are required for further processing purposes, the cereal grains, which in the present case will be wheat grains, can be subjected to a special pre-cleaning before moistening.
  • the loosened shell is now detached in the peeling device 3 from the core by a horizontally arranged in the peeling device 3 axis of rotation 8 the grain in the, as shown in Fig. 3a and 3b, peeling device 3 rotates with a cylindrical interior and the grain on the brush. 9 drives past.
  • the shelled grains are driven from the inlet 13 of the peeling apparatus towards the outlet 15 for cores, being freed from shells on the traversed path called the contact line.
  • an apparatus can convert 25 tons of wheat per day or 1.04 tons of wheat per hour:
  • the screw 3 can handle 1.04 tons per hour, which is 17.3 kg / hr. min corresponds.
  • the wheat moves in the screw conveyor 3 within 6 minutes moistening time from the inlet 4 to the outlet 10. In the present case it may well be desirable to choose a dipping time of the grain of over 6 minutes, then the distance of the grain in the moistening system is correspondingly longer to choose or slow down.
  • the screw conveyor can be operated continuously. If necessary, the humidifier can be cleaned before loading with a new batch of wheat.
  • a suitable screw in the humidification system may have a diameter of 0.4 m and a length of 1.5 m, a spiral step may be 0.2 m; a number of 7.2 spirals per above length may be provided.
  • One speed may be 1.2 rpm; the drive is regulated.
  • the grain is completely covered by water and the water level is kept constant; Water level controllers for this purpose can be provided.
  • the water consumption is about 6% of the mass of the wheat.
  • the water in the humidification system is completely renewed approximately every 6.4 hours in the proposed operation. The water is completely absorbed by the wheat, so there is no wastewater gives .
  • Surface cleaning devices may be provided for receiving impurities floating on the surface.
  • the screw conveyor or connecting device 2 may have a diameter of 250 mm, it can promote the moistened wheat in the peeling device 3. Superficial water can be removed in the screw conveyor or connecting device 2 by applying a vacuum.
  • the arrangement shown in Fig. 8a corresponds to the arrangement of Fig. 1.
  • the arrangement in Fig. 8b differs in that the conveyor device or connecting device 2 is arranged vertically, wherein the moistened grain of the
  • Moistening device 1 is transported upward, where the separation between Körnerauslass 12 and water outlet 17 takes place.
  • the transport path runs along the conveying or connecting device 2 from top to bottom, and in FIG. 8d the moistening device 1 is integrated with the conveying or connecting device 2 with a moistening carousel.
  • Fig. 8e shows an integrated humidifying and conveying device 1 + 2, which may for example be an inclined screw conveyor, in which an upper section of the screw can be perforated, so that in the course of transport upwards excess Water can flow back.
  • the conveyor can thus be simultaneously formed as a drip and / or drying unit.
  • a conveyor belt corresponding Abtropf- and Jottelabitese may be provided, and in the further course also sections in which drying takes place by inflation with tempered or non-tempered air or by suction. It is also conceivable to use a cyclone in which the moistened grains are separated from excess water.
  • grain cores are available which have a particularly high proportion of ferments, vitamins and minerals, since only the fruit and seed shells are separated off; if necessary, the aleurone shell is separated to supply them for separate use.
  • a cereal product has a significantly improved composition with respect to the conventionally peeled kernels.
  • the cores thus obtained are only freed from the shells, which are themselves valuable raw material and can be used for livestock feeding or other further processing.
  • the valuable aleurone layer and thus proteins and vitamins are not replaced by coarse mechanical separation of the shell.
  • What remains is the soft, deep-clean, easy to process flour core of the grain, which still has all the necessary components of the core, which are about necessary To ensure a healthy diet with wholesome kernels or to economically produce correspondingly healthy cereal products as food or other products such as bioethanol.
  • the core product provided in this way can be ground by simplified, cost-saving, single-handed grinding processes. Whether one or more generous milled must ultimately depends on the type of flour. In principle, however, it is no longer necessary to pass the grains several times over rollers and sieves and to grind and separate dishes; this is completely eliminated because the soft, cleaned core can be ground directly.
  • the core product to be processed into flour which was produced by means of the method according to the invention described herein and with the device according to the invention, is cleaned and clean in the course of grinding and meets high hygienic requirements. By pretreatment in a water bath pollutants such as soot, lead, spray and bacteria can be at least partially removed and the remaining of the shell pollutants are removed with this when peeling off the shell.
  • the obtained high-quality core product which has retained its aleurone layer, is advantageously long and readily storable, without losing much quality.
  • Fig. 1 shown moistening device 1, which is shown in cross-section in Figure 3, also to apply to running fresh water, so that an improved degree of purification can be achieved, if necessary.
  • the aleurone layer can be removed together with the seedling as bran by subjecting the core product to a single or, compared to the prior art, a reduced number of milling steps.
  • the cereal product peeled by means of the peeling apparatus comprises the steps of moistening a cereal grain by complete immersion in water free of chemical additives until the shell reaches a moisture of 30-40% relative to the original moisture Shell and the separation of at least the fruit and the seed coat from the flour body of the grain, by the grain after the
  • Moistening is placed in the peeling device and the brushes are put into operation in the peeling device.
  • the overall method for producing the cereal product according to the invention can be described by using the plant according to the invention of Fig. 1 or another embodiment to prepare the grain for peeling, and moistening the cereal grain in the moistening device 1 by immersed in water for at least 6 ⁇ 4 minutes, in particular 6 ⁇ 0.5 minutes, is transferred by means of the screws into the peeling device 2 and the husks are separated from the kernel of the cereal grain by brushing the moistened cereal grain.
  • Embodiments of the method may therefore be such as to produce a plurality of products, the product of the cereal grain being understood to be not only its core but also its shell, which at a selected percentage, based on the total weight of the cereal grain, can be replaced and won.
  • An analysis of the dishes gives corresponding ash contents, as indicated in Table 1:
  • Fig. 4 demonstrates a production scheme for grain in which 3 - 5% dishes, see product 1 of Table 1, have been removed. Corresponding ash contents of the products 1 or IA are indicated.
  • the peeled core has numerous vitamins that promote the growth of the body, including vitamins Bl, B2, C and E. It also contains valuable minerals such as magnesium and calcium and also iodine for the construction of bones and teeth. Its soluble and insoluble fibers promote digestion and intestinal activity; The polyunsaturated fatty acids present have a positive effect on the cholesterol level and can reduce arteriosclerosis. Furthermore, the minerals contained are important for the growth and renewal of the cells.
  • the aleurone layer a marginal layer of cereal grain lying between endosperm (inside) and seed coat (outside), only a few Weight percent of the grain, contains most vitamins and trace elements, such as 82% of niacin and 61% of minerals, besides proteins and fiber. In addition to the germ, it is the nutritionally most valuable constituent of the grain and serves as a nutrient store in the grain and contains approximately 30% of the protein and is rich in enzymes and vitamins.
  • the aleurone layer can be retained on the core and thus make a valuable nutritional contribution, which is greater than the contribution afforded by excerpts from grain whose aleurone layer was removed together with the seedling as bran.
  • Peel products are particularly advantageously free of flour fractions and can therefore be freed of impurities and further processed by an economic washing process downstream of the peeling process.
  • an economic washing process downstream of the peeling process In question for this is the use as a nutritional supplement and processing in the pharmaceutical and cosmetics industry.

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Schälvorrichtung (3) bereit, die geeignet ist zur Erzeugung eines geschälten Getreidekorns. Sie umfasst ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum und mit einem Einlass (13) zur Beaufschlagung mit einem befeuchteten Getreidekorn, einem Auslass für Schalen (14) und einem Auslass (15) für Kerne. In dem Gehäuseinnenraum ist zumindest eine Bürste (9) angeordnet, ferner liegt eine Kontaktstrecke für das Getreidekorn entlang der Bürste (9) zwischen dem Einlass (13) und dem Auslass (15) für die Kerne vor. Der Auslass (14) ist geeignet, eine bei einem Kontaktieren des Getreidekornes mit der Bürste (9) von dem Getreidekorn abgelöste Schale aus dem Gehäuseinnenraum austreten zu lassen, und der Auslass für die Kerne (15) ist geeignet, einen bei dem Passieren der Bürste (9) von dem Getreidekorn abgelösten Kern aus dem Gehäuseinnenraum austreten zu lassen. Weiter wird einen Anlage offenbart, die einer erfindungsgemäßen Schälvorrichtung (3), einer Befeuchtungsvorrichtung (1), und einer Verbindungsvorrichtung (2) zur Überführung des befeuchteten Getreides aus der Befeuchtungsvorrichtung (1) in die Schälvorrichtung (3), mittels geeignet ist zur Bereitstellung von tief gereinigtem und/oder geschältem Getreide. Ferner ist ein Verfahren bereitgestellt, das Getreidekorn für das Schälen vorzubereiten und das Schälen selbst durchzuführen. Schließlich wird durch die Erfindung ein Getreideprodukt bereitgestellt, das ein von der Frucht- und Samenschale befreites Getreidekorn mit einem vollständigen Mehlkörper ist.

Description

VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN ZUM TIEFENREINIGEN UND/ODER SCHÄLEN VON GETREIDE
[0001] Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von tiefengereinigtem oder geschältem Getreidekorn beziehungsweise auf eine Anlage zur Vorbereitung des Getreidekorns für das Schälen, sowie auf das durch das Verfahren gewonnene tiefengereinigte oder geschälte Korn selbst.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um Getreide von seiner Frucht- und Samenschale zu befreien und den Mehlkörper zu Mehl zu mahlen oder um ein schalenfreies Korn zum Verzehr zu erlangen.
[0003] Dabei ist es von Bedeutung, dass ein Getreidekorn einen bestimmten Aufbau aufweist, bei dem Schale und Kern definierte und unterschiedliche Komponenten sind. So weist etwa das Weizenkorn, das der bedeutendste Rohstoff für die Mehlerzeugung ist, folgenden Aufbau auf: Es besteht aus drei wesentlichen Teilen: der Frucht- und Samenschale - auch Perisperm genannt - als äußerer Umhüllung, dem Keimling sowie dem Mehlkörper, der circa 90 % des Korngewichts ausmacht. Die Fruchtschale ist die äußerste Schale, sie wird von außen nach innen weiter unterteilt in eine Oberhautzellenschicht, eine Längszellenschicht, eine Querzellenschicht und eine Schlauchzellenschicht. Unter der Fruchtschale liegt die Samenschale, die aus einer FarbstoffSchicht und einer Samenhaut besteht. Die Farbstoffschicht macht das Mehl dunkel. [0004] Diese beiden Schichten sind sehr wertvoll, sie enthalten einen Großteil der im Korn enthaltenen Mineralstoffe (bis zu 40 %) sowie den Hauptteil der Ballaststoffe. Unmittelbar unterhalb der Samenschale liegt die hyaline Membran, sie ist wasserdicht und wird gefolgt von der sogenannten Aleuronschicht, die bereits ein Teil des sogenannten Endosperms ist. Unter „Endosperm" werden Mehlkörperzellen verstanden. In der Aleuronschicht, die den Mehlkörper umgibt, sind Vitamine, Fermente und circa 30 % des Eiweißes im Korn enthalten.
[0005] Beim Mahlen und Sieben des Mehls mit den Verfahren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden die wertvollen Komponenten Eiweiß, Mineralien und Fermente mitsamt der Aleuonschicht größtenteils entfernt.
[0006] Die deutsche Patentschrift Nr. 921659 beschreibt ein Verfahren zur Vorbereitung von Weizen, Roggen oder dergleichen, wobei die genannten Getreide zur Verarbeitung auf eine Schleudermaschine gegeben werden und dadurch vorbereitet werden, dass beim Schälen und gleichzeitigen Zerkleinern von Weizen, Roggen und anderen Getreiden der
Wassergehalt der Schale des Getreides auf etwa 20 % und der des Kernes auf etwa 16 % gehalten wird. Dies wird durch einfaches Benetzen des Getreides bei einer Temperatur von 42 0C in einem Vorbereiter erreicht.
[0007] Ein weiteres Verfahren zur Vorbehandlung von Hafer oder ähnlichen Körnerfrüchten zur Schlagentspelzung ist aus der deutschen Patenschrift Nr. 812145 bekannt, die beschreibt, dass Hafer vor der Entspelzung in einer Schlagmaschine einer Vorbehandlung mit Feuchtigkeit und Wärme unterzogen wird, indem die Kerne zum Quellen gebracht werden, um durch die Volumenzunahme des Kernes die Schale aufzusprengen und anschließend mit leichtem Schlag die Spelzen vom Kern zu lösen. Das Verfahren schlägt vor, das notwendige Quellen durch ein kurzes, dreiminütiges Dämpfen und anschließendes Netzen zu erreichen.
[0008] Ferner offenbart die DE 20 14 518 ein Verfahren zum Schälen von Getreidekörnern unter Befeuchtung der Körner und ein Entfernen der Spelzen ohne Aufbrechen derselben, wobei die äußere Befeuchtung der Körner. durch hohe Relativgeschwindigkeit zwischen einem Wasserstrahl und den Körnern unter gleichmäßiger Verteilung bewirkt wird. Der erste Befeuchtungsvorgang wird während einer Zeitdauer von 5 Minuten durchgeführt, dann werden die Spelzen ohne Aufbrechen und Mehlerzeugung entfernt und hierauf die Körner mit den Spelzen einem weiteren Befeuchtungsvorgang von 3 bis 8 Minuten Dauer ausgesetzt. Die hierfür verwendete Vorrichtung ist ein Zentrifugalbefeuchter, dem eine Förderschnecke nachgeschaltet ist, an deren
Austragsende der Einlass einer Abreinigungsmaschine angeschlossen ist, wobei an die Austragsöffnung der Abreinigungsmaschine für Körner beziehungsweise Spelzen eine weitere Schneckenfördervorrichtung angeschlossen ist, welche mit einer Befeuchtungseinrichtung versehen ist.
[0009] Schließlich legt die US 3,744399 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen der äußeren Schalen von Getreidekörnern mittels eines Befeuchtungsverfahrens dar, welches darin besteht, dass die Körner Feuchtigkeit und mechanischem Verrühren ausgesetzt werden, damit die Körner unter Druck aneinander gerieben werden, wobei der Druck gleichmäßig aufrecht gehalten wird, so dass die äußere Schicht des Korns durch den Druck und das Aufquellen der äußeren Schicht abgelöst wird.
[00010] Weitere bekannte Vorrichtungen zum Schälen von Getreide sind kontinuierlich arbeitende Vertikalschälmaschinen oder kontinuierlich arbeitende Horizontalschälmaschinen, in denen das Korn durch trockenes oder nasses Abschleifen von der Schale befreit wird, wobei üblicherweise ein vollständiges Entfernen der Schale mit einem Verlust an Endosperm einhergeht .
[00011] Alle vorgenannten Getreidevorbereitungs- und Schälverfahren haben gemeinsam, dass ein nachteilig hoher Anteil an Schalen mitsamt Teilen des wertvollen Kerns, also im Falle von Weizen mit der Aleuronschicht und einigen Mehlkörperzellen von dem Getreide entfernt wird.
OFFENBARUNG
[00012] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung eines geschälten Getreidekorns bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 12 gelöst.
[00013] Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Anlage zur Vorbereitung des Getreidekorns für die Erzeugung eines geschälten Getreidekorns bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird durch eine Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 17 gelöst.
[00014] Die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines verbesserten Getreideproduktes bereitzustellen, wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 24 und 25 gelöst.
[00015] Schließlich wird die Aufgabe, ein verbessertes Getreideprodukt selbst bereit zu stellen, durch das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Produkt mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 21 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0001-6] Eine erste Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf die erfindungsgemäße Schälvorrichtung, die zur Erzeugung eines geschälten Getreidekorns geeignet ist. Sie umfasst ein Gehäuse mit einem Innenraum, in dem die zum Schälen des angefeuchteten Getreides erforderlichen Vorrichtungen angeordnet sind, bei denen es sich vorteilhaft um nicht zu harte Bürsten handelt, Diese sind geeignet, das Getreide mechanisch so zu bearbeiten, dass es, wenn es entsprechend vorbefeuchtet wurde, so dass es eine entsprechende Menge an Wasser aufgenommen hat, um genau die äußere Schale - Frucht- und Samenschale - vom Mehlkörper, respektive Kern, zu lösen, leicht bei dem Bürstvorgang die Schale abgibt. Damit kann vorteilhaft die Aleuronschicht , wenn gewünscht, erhalten bleiben, und der Mehlkörper verliert nicht durch überflüssige Abrasion an Substanz.
[00017] Eine weitere Ausführungsform bezieht sich darauf, dass die Schälvorrichtung einen zylindrischen Innenraum hat.
[00018] Eine noch weitere Ausführungsform beschreibt, dass eine Siebvorrichtung zur vorteilhaften Separierung der abgetrennten Schalen vom Kern im Innenraum der Schälvorrichtung bereitgestellt ist.
[00019] Eine nächste Ausführungsform legt dar, dass ein Schälgrad des zu schälenden Getreidekorns eingestellt werden kann. Hierzu können verschiedene Parameter eingestellt werden, um vorteilhaft einen geringeren Schälgrad, der nur das Abtrennen der Frucht- und Samenschale vom Getreidekorn umfasst, und einen stärkeren Schälgrad, der ein Abtrennen der Frucht- und Samenschale und der Aleuronschicht vom Getreidekorn bewirkt, bereitzustellen.
[00020] Eine Ausführungsform der Vorrichtung zur getrennten Erzeugung von Frucht- und Samenschalen, Aleuronschichten und Kernen eines Getreidekorns beschreibt eine Reihenschaltung von zwei Schälvorrichtungen, die vorteilhaft verschiedene Schälgrade bereitstellen, so dass unterschiedliche Produkte in der ersten und der zweiten Schälvorrichtung erzeugt werden können.
[00021] Ferner wird eine Anlage, die geeignet zur Vorbereitung und zur Erzeugung eines geschälten
Getreidekorns ist, in einer Ausführungsform beschrieben. Sie umfasst neben der Schälvorrichtung eine Befeuchtungsvorrichtung und eine Verbindungsvorrichtung, wobei die Verbindungsvorrichtung einen Kornauslass der Befeuchtungsvorrichtung mit einem Einlass für Korn der
Schälvorrichtung verbindet, so dass das Korn unmittelbar nach dem Befeuchten der Schälvorrichtung zugeführt werden kann.
[00022] Eine weitere Ausführungsform beschreibt, dass die Befeuchtungsvorrichtung wasserbefüllbar ist und eine Vorrichtung zu einer zeitgesteuerten Befüllung und Entleerung mit Getreide und/oder Wasser aufweist, so dass vorteilhaft die exakt benötigten Einweichzeiten für das Getreidekorn eingehalten werden können, um die äußeren, abzuschälenden Schalen, die porös und aufgequollen sind, gerade vom Kern zu lösen. Dabei kann die optimale Einweichzeit je nach Getreidesorte variieren; die exakt benötigte Einweichzeit, durch die sichergestellt wird, dass sich lediglich die Schale, diese jedoch sehr leicht, vom Kern lösen lässt, kann für jede gewünschte Getreidesorte experimentell ermittelt werden, so dass der Verlust an Kernsubstanz in der nachfolgenden Schälvorrichtung minimiert werden kann. [00023] Schließlich wird ein Getreideprodukt beschrieben, das sich vorteilhaft dadurch auszeichnet, dass es lediglich von der Frucht- und Samenschale befreit ist und einen vollständigen Mehlkörper aufweist, so dass Mehlverluste beim Schälen entfallen.
[00024] Schließlich wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Getreideproduktes in verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, mittels dessen der vorteilhaft gesunde und mit Aleuronschicht versehene Kern des Getreidekorns erhalten werden kann. Weitere Ausführungsformen des Verfahrens beziehen sich darauf, dass auch die Aleuronschicht abgetrennt und vorteilhaft etwa separater Verwendung als Ernährungsergänzungsmittel oder ähnliches eingesetzt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
[00025] Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
[00026] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zum Getreidevorbereiten und Schälen, umfassend die erfindungsgemäße Schälvorrichtung,
[00027] Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Befeuchtungsvorrichtung, die eine Komponente der erfindungsgemäßen Anlage ist,
[00028] Fig. 3a zeigt eine Querschnittsansicht eine erfindungsgemäßen Schälvorrichtung, die eine Komponente der Anlage zum Getreidevorbereiten und Schälen ist,
[00029] Fig. 3b zeigt eine Querschnittsansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Schälvorrichtung mit rotierenden Bürsten,
[00030] Fig. 4 zeigt ein Produktionsschema für ein geschältes Korn,
[00031] Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer alternativen erfindungsgemäßen SchälVorrichtung,
[00032] Fig. 6a zeigt eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Schälvorrichtung aus Fig. 5 entlang B-B,
[00033] Fig. 6b zeigt eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Schälvorrichtung aus Fig. 5 entlang A-A,
[00034] Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht einer alternativen Befeuchtungsvorrichtung, die eine Komponente der erfindungsgemäßen Anlage ist,
[00035] Fig. 8a zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anlagenanordnung, die der aus Fig. 1 entspricht, mit Befeuchtungsvorrichtung C, Fördervorrichtung D, Trennvorrichtung E und Schälvorrichtung F,
[00036] Fig. 8b bis 8e zeigen schematische Ansichten weiterer erfindungsgemäßen Anlagenanordnungen mit Befeuchtungsvorrichtung C, Fördervorrichtung D, Trennvorrichtung E und Schälvorrichtung F. BESCHREIBUNG
[00037] Grundsätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Schälvorrichtung, mit der ein geschältes Getreidekorn erhalten werden kann, auf eine Anlage zur
Vorbereitung des Getreides durch Einweichen, wie es bereits von Kezlach in der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 053 613 Al beschrieben ist, und auf das Getreidekorn selbst, das, wenn es geschält wird, wie es in der Erfindung beschrieben ist, vielfältigsten Nutzungen zugeführt werden kann. Am Beispiel von Weizen ergeben sich etwa Nutzungen zur Herstellung gesunder Getreideprodukte, vom Brot bis hin zur Teigware, die allesamt auf Grund der Beibehaltung der Aleuronschicht bei der Abschälung nur der äußeren Schicht die wertvollsten Komponenten des Getreidekorns noch enthalten. Damit wird eine enorme Problematik der Getreideindustrie bearbeitet, die bis heute bei der Abtrennung der Schale vom Getreidekorn darunter leidet, dass die konventionellen Verfahren stets einen enormen Verlust des Mehlkörpers mit sich bringen.
[00038] Außerdem wird mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Rohstoff für die Bioethanolherstellung bereitgestellt, da das Korn, das von der lediglich balaststoffreichen Schale befreit ist, ein hervorragender und verbesserter Energieträger ist, der den gesamten Mehlkörper samt Aleuronschicht aufweist.
[00039] Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung ein Gesamtverfahren, das einen gereinigten und von den äußeren Schalen vollständig befreiten Getreidekern bereitstellt, dessen Mehlkörper in Gänze erhalten ist und der nunmehr unmittelbar gemahlen und zu Mehl verarbeitet werden kann, ohne dass jegliche Schritte zur Schalenabsiebung zwischen den Roh- und Feinmahlschritten erforderlich wären. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit extrem ökonomisch, da stark zeitverkürzt: Die üblicherweise von 6 bis zu 26 Stunden andauernden Anfeuchtungszeiten im Bunker der konventionellen Verfahren entfallen, schließlich entfallen die gesamten Separierungsvorgänge zur Antrennung von Schalen und Schalenanteilen. Das Mahlen erfordert weniger Walzen, auch die Anzahl der Siebe zur Mehlfraktionierung kann minimiert werden.
[00040] Beim nachfolgend beschriebenen Verfahren zur Entfernung der Frucht- und Samenschale vom Kern des Getreidekorns, das beispielsweise Weizenkorn sein kann, wird dieses angefeuchtet, wobei die Frucht- und Samenschale auf verschiedene Art und Weise Wasser aufnimmt, welches jedoch nicht durch die Samenhaut dringt. Vorteilhaft ist daher der Kanal, der beim Entfernen des Keimlings auf konventionelle Weise vor der Schalenentfernung entstanden ist: Durch diesen Kanal dringt Wasser in der von Kezlach beschriebenen Anfeuchtungszeit, gegebenenfalls auch in einer längeren Anfeuchtungszeit, bis zur Samenschale ein, und es entsteht ein molekularer Wasserfilm, der die Möglichkeit des sauberen und leichten Ablösens der Schale vom Kern bereit stellt, indem die gelockerte Schale entfernt wird. Der Schälvorgang kann, wenn nötig, in mehreren Arbeitsschritten erfolgen. Wenn das Schälen durch Peeling oder Schleifen erfolgt, so kann durch ein zweistufiges Schleifen in einem ersten Schritt eine oberste verkeimte Schicht entfernt werden, so dass darunter befindliche Schichten bereits hygienisch vorgereinigt sind.
[00041] Abhängig davon, wie viel Schale vom Korn entfernt werden soll, können unterschiedliche der nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden. Das Ablösen der gelockerten Schale von Kern mittels Bürste ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein geringer Verkeimungsgrad des Getreides vorliegt.
[00042] Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschreibt daher zur Durchführung des ökonomischen und bezüglich des Mehlkörpers rohstoffoptimierten Verfahrens eine Vorrichtung zum Schälen, deren Innenraum zumindest eine Bürste aufweist, entlang der sich das Korn, das durch eine Öffnung in den Innenraum eingefüllt wird, im Innenraum bewegt. Auf seinem Weg im Kontakt mit der Bürste, der sogenannten Kontaktstrecke, wird das entsprechend angefeuchtete Korn, das eine definierte Feuchtigkeit der Schale aufweist, an den Bürsten vorbeigeführt. Durch das Anfeuchten wurde lediglich die poröse äußere Schale des Korns aufquellen gelassen, so dass sie sich vom Kern lösen konnte. Nun können die Bürsten leicht mechanisch die Schale vom Kern lösen, die Schale durch eine Siebvorrichtung nach außen abführen und den Kern zum Kernauslass fördern.
[00043] Grundsätzlich bewegt sich also das Getreidekorn entlang der Bürste zwischen einem Einlass in den Innenraum des Gehäuses der Schälvorrichtung und dem Auslass für die Kerne .
[00044] Eine solche Schälvorrichtung ist in Fig. 1 und Fig. 3a und 3b gezeigt: Fig. 3a zeigt einen Querschnitt der Schälvorrichtung entlang der Schnittansicht B-B der Fig. 1 und macht deutlich, dass der Innenraum zylindrisch ist und dass entlang einer Länge zumindest eines Teils des zylindrischen Innenraums eine Achse 8 drehbar gelagert ist: Auf dieser sind Bürsten 9 umlaufend angeordnet.
[00045] Natürlich kann eine einzige Bürste umlaufend geschaffen sein, es können jedoch auch, wie Fig. 3b verdeutlicht, viele Bürsten 9 radial in Richtung der Wandung des Innenraums weisen und flügelartig umlaufend an einer Dreh- oder Rotationsachse 8 angeordnet sein. Es gibt auch die Möglichkeiten, eine Bürstentrominel auch mit unbeweglichen Bürsten an der Außenwandung zu verwenden, oder eine bewegliche Bürste oder Bürsten auf einem inneren Rotor anzuordnen.
[00046] Ein Sieb sollte zur Abtrennung der Schalen zwischen dem Auslass für die Kerne und der Bürste und/oder dem Auslass für die Schalen und der Bürste im Innenraum des Gehäuses angeordnet sein. Die Schalen werden durch das Sieb abfallen, sie können mit heißer Luft getrocknet werden und können währenddessen abtransportiert werden. Der Abstand zwischen Sieb und Bürste oder Bürste und Bürste, die sich gegenüberliegen, kann vorteilhaft 1 bis 2 mm betragen.
[00047] Fig. 3b zeigt die Trommel mit einer inneren Wandung, die als solch ein Sieb 19 ausgestaltet ist, wobei die Trommel auf Beinen 18 steht. Das Sieb ist hier ein zylindrisches Sieb 19, das die auf der Achse 8 angeordneten Bürsten 9 umgibt. Vorliegend ist eine Oberfläche der Bürste zumindest im Abstand von 2 mm von einer Innenwand des Innenraums des Gehäuses und/oder dem Sieb 19 beabstandet; der Abstand kann bis zur Dicke eines Getreidekorns betragen.
[00048] Denkbar ist auch, dass der Zylinder bzw. die Trommel in einem Segment unterbrochen ist, an dem ein Sieb eingesetzt ist um die gelösten Schalen abzuführen. Das zylindrische Sieb kann auch drehbar gelagert sein. Schließlich kann die Schälvorrichtung auch an der Innenwandung des Innenraums eine weitere Bürstvorrichtung haben - nicht figurativ gezeigt -, so dass das zu schälende Korn zwischen zwei Bürsten hindurchgeführt wird. Eine weitere Bürstvorrichtung kann so angeordnet sein, dass sie mit ihrer Oberfläche zu einer Oberfläche der Bürste oder der Bürsten weist, wobei die Bürstvorrichtung von einer Oberfläche der Bürste zumindest mit 1 - 2 mm beabstandet ist .
[00049] Vorteilhaft kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Schälgrad eines Getreidekorns durch Veränderung der relevanten Parameter eingestellt werden. Es kann die Härte der Bürste 9 und die Umfangsgeschwindigkeit des Bürstenrotors gewählt werden, die Länge des Innenraums und der damit verbundenen Kontaktstrecke, die Kontaktzeitzeit des Getreidekorns mit der Bürste 9, der Abstand des Korns zur Bürste 9 oder zum Sieb, oder auch zur Innenwand, da entsprechend höherer Druck auf das Korn einwirkt, wenn der Abstand zwischen Korn und Wand oder Sieb gering ist. Bei Forderung eines geringen Schälgrades kommt eine Schälmaschine mit Bürsten zum Einsatz, während zum Erzielen eines stärkeren Schälgrades eine Schälmaschine gemäß der Erfindung mit einer vorgeschalteten Maschine kombiniert werden kann, die nach dem Schleifprinzip arbeitet. Ein Getreidekorn mit einem geringeren Schälgrad zu schälen, bedeutet daher, dass nur ein Abtrennen der Frucht- und Samenschale vom Getreidekorn erfolgt, während ein stärkerer Schälgrad ein Abtrennen der Frucht- und Samenschale und der Aleuronschicht vom Getreidekorn umfasst .
[00050] Um das Korn im Innenraum der Schälvorrichtung zu transportieren, kann eine aktive Transportvorrichtung vorgesehen werden, wobei die Bürsten so am Antriebsrotor befestigt sind, dass die Körner einen Drall bekommen. Alternativ ist denkbar, den Gehäuseinnenraum geneigt anzuordnen. Dies ist mittels einer Anordnung mit Beinen leicht realisierbar. Die Vorrichtung kann auch nach Bedarf neigbar gelagert sein, so dass ein Transportmechanismus für das Getreidekorn entlang der Kontaktstrecke bereitgestellt ist. [00051] Dazu zeigt Fig.5 eine beispielhafte
Schälvorrichtung 3, bei der ein trichterförmiger Einlass 13 die befeuchteten Getreidekörner in den Innenraum der Schälvorrichtung 3 gibt. Dabei treffen die Getreidekörner auf die rotierende Bürstenwalze 9, die sich um die
Drehachse 8 dreht. Wie aus der Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 5 aus Fig. 6b hervorgeht, ist die Bürstenwalze 9 in einer U-förmigen nach oben offenen Wandung angeordnet. In oben liegenden Öffnung der U- förmigen Wandung sind Leitbleche 20 angeordnet, die dafür sorgen, dass Getreidekörner, die den Kontaktweg zwischen rotierender Bürstenwalze 9 und Wandung zusammen mit den Borsten der Bürstenwalze 9 zurückgelegt haben und die aufgrund eines entstehenden Drehimpulses, etwa wegen der gespannten Borsten, nach oben geschleudert werden, sobald die Borsten den Kontakt mit der Wandung verlieren, entlang der Leitbleche 20 in Richtung einer Auffangvorrichtung 21 umgelenkt werden, die die geschälten Getreidekerne aufnimmt und an den Auslass für Kerne 15 weiterleitet.
[00052] Die Öffnungen des Schälblechs können glatt ausgebildet sein, so dass das Schälblech hauptsächlich eine Siebfunktion übernimmt.
[00053] Alternativ können die Öffnungen mit Graten ausgestattet sein: die Abtrennung der Schale vom Kern kann beispielsweise durch eine Lochung oder durch ein perforiertes U-förmiges Schälblech 19 unterstützt werden das in der U-förmigen Wandung anliegend angeordnet ist. Die Perforierung kann Grate haben, die sich entgegen der Rotationsrichtung der Bürstenwalze 9 erheben, so dass die Getreidekörner zusätzlich zur Bürstwirkung abgeraspelt werden, wodurch die Schale und die Fasern vom Korn getrennt und durch die Öffnungen zum Auslass für Schalen 14 gelangen, der in Fig. 5 dargestellt ist. [00054] Verdeutlicht wird dieser Vorgang in Fig. 6a, die eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 5 zeigt. Die Getreidekörner, die zusammen mit der Bürstenwalze 9 um die Drehachse 8 geführt werden, werden durch die Borsten der Bürstenwalze 9 und das Schälblech 19 von der Schale befreit, so dass die Kerne nach zurücklegen des Kontaktweges zwischen der Bürstenwalze 9 und des Schälbleches 19 in die Öffnung der U-förmigen Wandung empor geschleudert werden, durch die Leitbleche 20 in Richtung der Auffangvorrichtung umgelenkt werden, und zur weiteren
Verarbeitung zum Auslass für Kerne 15 geleitet werden. Die abgespelzen Schalen fallen durch die Öffnungen des Schälblechs 9, und gelangen von dort zum Auslass für Schalen 14.
[00055] Der Abstand zwischen den Enden der Bürstennhaare der Bürste 9 und dem Schälblech 19 ist zwischen 0,2 und 10mm einstellbar, vorzugsweise beträgt der Mindestabstand 1 bis 3 mm und entspricht einer Dicke der zu bearbeitenden Körner. Für Hafer kann dann der Abstand bei 1,5 bis 2 mm liegen, und für Weizen bei2,5 mm bis 3 mm. Da die
Bürstenwalze mit bis zu 1000 Umdrehungen pro Minute betrieben wird, üben sowohl die Bürsten als auch die Zentrifugalkraft einen Druck auf die Getreidekörner aus, mit der diese gegen das Schälblech 19 gedrückt werden. Infolge dieses Drucks werden die geschälten/gereinigten
Kerne dann auch nach oben geschleudert, sobald die Borsten der Bürstenwalze das Schälblech verlassen. Anstelle der Borsten können auch Gummi- oder andere elastische Materialien verwendet werden. Mit dieser Schälvorrichtung kann das Ausmaß der Schälung derart gering eingestellt werden, dass sie eher einer Reinigung entspricht.
[00056] Schließlich kann eine Anlage aus zwei oder mehreren Schälvorrichtungen geschaffen werden, die in Reihe geschaltet sind und die unterschiedliche Schälgrade bereitstellen, so dass sogar die Aleuronschicht als Einzelprodukt gewonnen werden kann, da sie im ersten Schälgang am Korn verbleibt und in der zweiten Vorrichtung als Schale abgetrennt wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Aleuronschicht für die Herstellung von Kosmetika und als Lebensmittelzusatzstoff auf Grund ihrer wertvollen Gehaltsstoffe von Bedeutung ist.
[00057] Sinnvollerweise weist also die erste Schälvorrichtung den geringeren Schälgrad und die zweite Schälvorrichtung den stärkeren Schälgrad auf.
[00058] Ferner zeigt Fig. 1 eine Anlage, die zur Vorbereitung und zur Erzeugung eines geschälten Getreidekorns geeignet ist. Sie weist die erfindungsgemäße Schälvorrichtung 3 und eine Befeuchtungsvorrichtung 1 auf. Diese sind durch eine Verbindungsvorrichtung 2, die vorliegend ein Schneckenförderer 2Λ ist, miteinander verbunden, da der Schneckenförderer 2' einen Kornauslass 4 der Befeuchtungsvorrichtung 1 mit einem Einlass 13 für Korn verbindet.
[00059] Das zu schälende Korn wird durch einen Korneinlass 4 in die Befeuchtungsvorrichtung 1 gegeben, worin das Korn von Wasser 6 bedeckt wird, so dass die Schale des Getreidekorns Feuchtigkeit aufnehmen kann.
[00060] Die Befeuchtungsvorrichtung 1 kann unterschiedlich ausgeführt sein.
[00061] Eine Variante ist ein in Fig. 1 und 2 gezeigter Axialschneckenförderer, alternativ ist ein geneigter Schneckenförderer, ein Umlaufförderer oder ein Befeuchtungskarussell denkbar, das in Fig. 7 dargestellt ist. Dort erfolgt der Korneinlass 4 chargenweise in Karussellbehälter 22, während der Wassereinlass 5 an einer zweiten Station des Karussells erfolgt. Nach einem Umlauf wird die eingeweichte Korncharge aus dem Karussellbehälter 22 in der letzten Station vor dem Korneinlass 4 über eine Entleerungsvorrichtung 23 zum Auslass der Befeuchtungsvorrichtung geleitet .
[00062] Am Beispiel des Weizens wird nachfolgend die Anfeuchtung beschrieben. Für andere Getreidesorten können andere Zeiten gelten, die experimentell ermittelbar sind. Hierbei ist der physiologische Aufbau des Weizenkorns zu beachten: Die Anfeuchtung des Korns durch Eintauchen für eine Eintauchzeit von 6 ± 4 Minuten, besser von 6 + 0,5 Minuten, oder auch für deutlich über 6 Minuten, etwa bis zu 30 Minuten in dem klaren, Chemikalien- bzw. zusatzfreien Wasser bewirkt zunächst, dass die Dichte der Schale des Korns, die wesentlich geringer ist als die Dichte des Kerns, schnell Feuchtigkeit aufnimmt. Dabei treten strukturelle Veränderungen auf: Porenumfang der Schalenporen und die Feuchtigkeitsaufnahme wachsen an. Es ist von besonderer Bedeutung, dass die Anfeuchtung rechtzeitig unterbrochen wird - daher verfügt die erfindungsgemäße Anlage über eine entsprechende Zeitsteuerung, die sinnvollerweise mit einer Temperatursteuerung gekoppelt ist - und nur Feuchtigkeit in die Schale, nicht jedoch in den Mehlkern eintritt. Wenn gewährleistet ist, dass lediglich die Schale Feuchtigkeit aufgenommen hat, der Kern jedoch noch trocken bleibt, wird die Verbindung zwischen der Schale, worin vorliegend die Schichten bis hin zur Aleuronschicht gemeint sind, nicht jedoch die Aleuronschicht selbst und die tiefer liegenden
Schichten aufquellen und der Kern bleibt trocken. Damit ist ein leichtes Loslösen der Schale vom Kern möglich, es wird lediglich die nahrungsphysiologisch weniger wertvolle Schale gelockert und für eine Abtrennung vorbereitet. [00063] Das durch den Korneinlass in den Innenraum der Befeuchtungsvorrichtung 1 aus Fig. 1 gegebene Korn, welches der Anfeuchtung unterzogen wird, verlässt nach der gewünschten Einwirkzeit die Befeuchtungsvorrichtung durch den Auslass 10 der Befeuchtungsvorrichtung. Solange das Korn in der Befeuchtungsvorrichtung 1 verbleibt, kann es vorteilhaft, wie gezeigt in Fig. 1, mit einer Schnecke 7 im Wasser umgewendet werden. Selbstverständlich kann das Umwenden und Umwälzen des Korns auch durch Rührmechanismen erzielt werden. Das Umwenden des von Wasser 6 bedeckten Korns wird auch in Fig. 2 gezeigt, in der die Befeuchtungsvorrichtung 1 ebenfalls als Trommel auf Beinen aufgestellt gezeigt ist. Ein Füllstandssensor taucht in das Wasser 6.
[00064] Das zur Befeuchtung benötigte Wasser wird durch den Wassereinlass 5, der entsprechend mit einer Pumpe verbunden sein kann, in die Befeuchtungsvorrichtung 1 überführt. Das zugeführte Wasser ist reines Wasser, respektive Frischwasser, ohne jegliche chemische Zusätze. Sein Füllstand wird mit der Hilfe des Sensors, der mit einer Steuerung verbunden sein kann, aufrecht erhalten. Vorteilhaft wird das Getreide in Frischwasser gereinigt, ehe es die Befeuchtungsvorrichtung 1 durch den Auslass 10 verlässt und in einen Schneckenförderer 2'2Λ überführt wird. Beim Passieren des Schneckenförderers 2\ der mit einer Neigung versehen ist, läuft das restliche verbleibende, oberflächlich am Korn anhaftende Wasser vom Getreide ab, es verlässt den Schneckenförderer 2 λ durch die Wasserauslassöffnung 17.
[00065] Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das in die erfindungsgemäße Vorrichtung zugegebene Wasser vollständig oder nahezu vollständig vom Getreide aufgenommen wird. Damit verbleibt vorteilhaft kein oder nur ein sehr geringer Wasserüberstand, also auch kein oder nur sehr wenig verschmutztes Wasser.
[00066] In einem Ausführungsbeispiel ist die Befeuchtungsanlage so ausgelegt, dass sie 1000 kg Weizen zur Befeuchtung aufnehmen kann; die Befeuchtung erfordert dabei 60 1 Wasser. Dies entspricht einer Zugabe von 5 Gew. % Wasser bei einer Rohfeuchte von 12 Gew. % des gesamten Getreidekorns. Dem Getreidekorn anhaftende Schmutzpartikel sowie wie auch chemische und biologische Verunreinigungen werden mit dem Abtrennen des Schalen entfernt. Sofern besonders reine Schalen für Weiterverarbeitungszwecke benötigt werden, können die Getreidekörner, die vorliegend Weizenkörner sein werden, einer speziellen Vorreinigung vor dem Befeuchten unterzogen werden.
[00067] Das im dem als Verbindungsvorrichtung 2 dienenden Schneckenförderer 2' nach oben (in Bezug auf die Neigung) geförderte Korn verlässt den Schneckenförderer 2' durch den Auslass 12 und wird durch den Einlass 13 in die Schälvorrichtung 3 überführt. Die gelockerte Schale wird nunmehr in der Schälvorrichtung 3 vom Kern abgelöst, indem eine in der Schälvorrichtung 3 horizontal angeordnete Drehachse 8 das Getreide in der, wie in Fig. 3a und 3b ersichtlich, Schälvorrichtung 3 mit zylindrischem Innenraum dreht und das Getreide an der Bürste 9 vorbei treibt. Durch die schraubenförmige Drehbewegung der Drehachse 8 werden die mit Schale behafteten Körner vom Einlass 13 der Schälvorrichtung in Richtung des Auslasses 15 für Kerne getrieben, wobei sie auf der zurückgelegten Strecke, die als Kontaktstrecke bezeichnet wird, von Schalen befreit werden. Eine entsprechend angeordnete Siebvorrichtung 19, die bereits in der Schälvorrichtung vorliegt, ermöglicht, dass die abgelösten Schalen die Schälvorrichtung 3 durch den Auslass 14 (Fig. 3b) verlassen, die vorliegend ein sich nach unten verjüngender Trichter ist, während die Kerne am Ende des zurückgelegten Weges entlang der Drehachse 8 die Schälvorrichtung 3 durch den Auslass 15 verlassen.
[00068] Beispielhaft kann eine Vorrichtung wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt, 25 Tonnen Weizen pro Tag oder 1,04 Tonnen Weizen in der Stunde umsetzen: Die Schnecke 3 kann 1,04 Tonnen pro Stunde umsetzen, was 17,3 kg/min entspricht. Der Weizen bewegt sich in der Schneckenfördervorrichtung 3 innerhalb von 6 Minuten Anfeuchtungszeit vom Einlass 4 bis zum Auslass 10. Vorliegend kann es durchaus gewünscht sein, eine Eintauchzeit des Korns von über 6 Minuten zu wählen, dann ist entsprechend die Strecke des Korns in der Befeuchtungsanlage länger zu wählen oder langsamer zurückzulegen. Die Schneckenfördervorrichtung kann kontinuierlich betrieben werden. Bei Bedarf kann die Befeuchtungsvorrichtung vor Beaufschlagung mit einer neuen Charge Weizen gereinigt werden.
[00069] Eine geeignete Schnecke in der Befeuchtungsanlage kann einen Durchmesser von 0,4 m und eine Länge von 1,5 m haben, ein Spiralschritt kann 0,2 m betragen; eine Anzahl von 7,2 Spiralen pro obiger Länge können vorgesehen sein. Eine Drehzahl kann 1,2 U/min betragen; der Antrieb ist geregelt. Selbstverständlich weiß der Fachmann, dass auch andere Dimensionen für de Vorrichtung, abhängig von der Beaufschlagung, geeignet sein können. Das Getreide ist vollständig von Wasser bedeckt und der Wasserstand ist konstant gehalten; Wasserstandsregler hierfür können vorgesehen sein. Der Wasserverbrauch beträgt etwa 6 % von der Masse' des Weizens. Das Wasser in der Befeuchtungsanlage wird beim vorgeschlagenen Betrieb etwa alle 6,4 Stunden vollständig erneuert. Das Wasser wird vollständig vom Weizen aufgenommen, so dass es vorteilhaft kein Abwasser gibt .
[00070] Gegebenenfalls können
Oberflächenreinigungsvorrichtungen zum Aufnehmen von auf der Oberfläche schwimmenden Verunreinigungen vorgesehen sein.
[00071] Die SchneckenFörder- oder Verbindungsvorrichtung 2 kann einen Durchmesser von 250 mm haben, sie kann den angefeuchteten Weizen in die Schälvorrichtung 3 fördern. Oberflächliches Wasser kann in der SchneckenFörder- oder Verbindungsvorrichtung 2 durch Anlegen eines Vakuums entfernt werden.
[00072] In den Figuren 8a bis 8e sind alternative Anlagenanordnungen der Befeuchtungsvorrichtung 1, der Verbindungsvorrichtung 2 mit Wasserauslass 17 und Körnerauslass 12 und der Schälvorrichtung 3 gezeigt.
[00073] Die in Fig. 8a gezeigte Anordnung entspricht der Anordnung aus Fig. 1. Die Anordnung in Fig. 8b unterscheidet sich dadurch, dass die Fördervorrichtung oder Verbindungsvorrichtung 2 vertikal angeordnet ist, wobei das angefeuchtete Korn aus der
Befeuchtungsvorrichtung 1 nach oben transportiert wird, wo die Trennung zwischen Körnerauslass 12 und Wasserauslass 17 erfolgt. In Figur 8c verläuft der Transportweg entlang der Förder- oder Verbindungsvorrichtung 2 von oben nach unten, und in Fig. 8d ist mit einem Befeuchtungskarussell die Befeuchtungsvorrichtung 1 mit der Förder- oder Verbindungsvorrichtung 2 integriert ausgebildet. Ebenso zeigt Fig. 8e eine integrierte Befeuchtungs- und Fördervorrichtung 1+2, die beispielsweise eine schräge Schneckenfördereinrichtung sein kann, in der ein oberer Abschnitt der Schneckenschraube perforiert sein kann, so dass im Verlauf des Transports nach oben überschüssiges Wasser zurückfließen kann.
[00074] Die Fördereinrichtung kann somit gleichzeitig als Abtropf- und/oder Trocknungseinheit ausgebildet sein. Bei einem Förderband können entsprechende Abtropf- und Rüttelabschnitte vorgesehen sein, und im weiteren Verlauf auch Abschnitte, in denen durch Aufblasen mit temperierter oder nicht temperierter Luft oder durch Absaugen eine Trocknung erfolgt. Denkbar ist auch die Anwendung eines Zyklons, in dem die befeuchteten Körner von überschüssigem Wasser separiert werden.
[00075] Am Ende eines mit der obigen erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführten Schälverfahrens stehen Getreidekerne zur Verfügung, die einen besonders hohen Anteil an Fermenten, Vitaminen und Mineralien aufweisen, da lediglich die Frucht- und Samenschalen abgetrennt werden; bedarfsweise wird auch die Aleuronschale abgetrennt, um sie gesonderter Verwendung zuzuführen. Insofern weist das derartige Getreideprodukt eine erheblich verbesserte Zusammensetzung bezüglich der auf konventionelle Weise geschälten Getreidekerne auf.
[00076] Die so erhaltenen Kerne sind lediglich von den Schalen befreit, die selbst wertvoller Rohstoff sind und zur Viehfütterung oder zur sonstigen Weiterverarbeitung dienen können. Die wertvolle Aleuronschicht und damit Eiweißstoffe und Vitamine werden nicht durch grobes mechanisches Abtrennen der Schale abgelöst.. Zurück bleibt der weiche, tiefsaubere, leicht zu Mehl zu verarbeitende Kern des Getreidekorns, der alle notwendigen Bestandteile des Kerns noch aufweist, die etwa notwendig sind, um eine gesunde Ernährung mit vollwertigen Kernen zu gewährleisten oder um entsprechend gesunde Getreideprodukte als Lebensmittel oder andere Produkte wie Bioethanol ökonomisch herzustellen. [00077] Es wird somit ein Produkt eines vollständig geschälten Korns erhalten, das einschließlich der Aleuronschicht alle Mineralstoffe und Vitamine des rohen Korns aufweist. Vorteilhaft reduzieren sich die
Getreideverluste, die andernfalls bei den konventionellen Trockenbearbeitungs- u-d -schälverfahren anfallen, beträchtlich - das hier beschriebene Verfahren löst nur die Schale ab, wenn gewünscht, während in den konventionellen, zum Teil groben mechanischen Verfahren zur Abtrennung der Schale der Mehlkörper selbst in Mitleidenschaft gezogen wird.
[00078] Weiterhin wird erreicht, dass das so bereit gestellte Kernprodukt durch vereinfachte, Kosten sparend durchzuführende, einzügige Mahlverfahren gemahlen werden kann. Ob ein- oder mehrzügig gemahlen werden muss, hängt letztlich von der Mehlsorte ab. Grundsätzlich ist es jedoch nicht mehr erforderlich, die Getreidekörner mehrfach über Walzen und Siebe zu führen und zu mahlen und Schalen abzutrennen; dies entfällt völlig, da der weiche, gesäuberte Kern direkt gemahlen werden kann. Das zu Mehl aufzubereitende Kernprodukt, das mittels des erfindungsgemäßen, vorliegend beschriebenen Verfahrens und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt wurde, liegt bei der Vermahlung gereinigt und sauber vor und genügt hohen hygienischen Anforderungen. Durch die Vorbehandlung im Wasserbad können Schadstoffe wie Ruß, Blei, Spritzmittel und Bakterien zumindest teilweise entfernt werden und die noch der Schale verbliebenen Schadstoffe werden mit dieser beim Ablösen der Schale entfernt. Das erhaltene hochwertige Kernprodukt, das seine Aleuronschicht beibehalten hat, ist vorteilhaft lange und gut lagerbar, ohne wesentlich an Qualität zu verlieren.
[00079] Selbstverständlich ist es möglich, die in Fig. 1 gezeigte Befeuchtungsvorrichtung 1, die in Figur 3 im Querschnitt gezeigt ist, auch mit fließendem frischem Wasser zu beaufschlagen, so dass ein verbesserter Reinigungsgrad erreicht werden kann, sofern nötig.
[00080] Ferner ist es in einem weiteren Verfahrensschritt möglich, dass mit den vorangegangen Schritten erhaltene Kernprodukt weiter aufzuarbeiten und die Aleuronschicht zu entfernen, um diese gesonderter Verwendung zuzuführen. Sie lässt sich von dem mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschälten Korn leicht abnehmen und dient als natürliche Lieferantin für Vitamine und Mineralstoffe. Bei der Herstellung von Auszugsmehl kann die Aleuronschicht zusammen mit dem Keimling als Kleie entfernt werden, indem das Kernprodukt einem einzigen oder im Vergleich zum Stand der Technik einer reduzierten Anzahl von Vermahlungsschritten unterzogen wird.
[00081] Grundsätzlich umfasst das mittels der erfindungsgemäßen Schälvorrichtung geschälte Getreideprodukt die Schritte des Anfeuchtens eines Getreidekorns durch vollständiges Eintauchen in Wasser, das frei ist von chemischen Zusätzen, bis zum Erreichen einer Feuchtigkeit der Schale von 30 - 40%, bezogen auf die ursprüngliche Feuchtigkeit der Schale und des Abtrennens zumindest der Frucht- und der Samenschale vom Mehlkörper des Getreidekorns, indem das Getreidekorn nach dem
Anfeuchten in die Schälvorrichtung gegeben wird und die Bürsten in der Schälvorrichtung in Betrieb genommen werden.
[00082] Weiter kann das Gesamtverfahren zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Getreideproduktes beschrieben werden, indem die erfindungsgemäße Anlage aus Fig. 1 oder einer anderen Ausführungsform verwendet wird, um das Getreide zur Schälung vorzubereiten, und indem das Getreidekorn in der Befeuchtungsvorrichtung 1 angefeuchtet wird, indem es zumindest für eine Zeitdauer von 6 ± 4 Minuten, insbesondere von 6 ± 0,5 Minuten in Wasser eingetaucht wird, mittels der Schnecken in die Schälvorrichtung 2 überführt wird und indem die Schalen vom Kern des Getreidekorns durch Bürsten des angefeuchteten Getreidekorns abgetrennt werden.
[00083] Ausführungsformen des Verfahrens können daher so beschaffen sein, dass eine Vielzahl von Produkten entsteht, wobei als Produkt des Getreidekorns nicht lediglich sein Kern, sondern auch seine Schale zu verstehen ist, die zu einem gewählten Prozentsatz, bezogen auf das Gesamtgewicht des Getreidekorns, abgelöst und gewonnen werden kann. Eine Analyse der Schalen ergibt entsprechende Aschegehalte, wie in Tabelle 1 angegeben:
[00084] Tabelle 1
Entfernte Asche Asche Produkt Schalen Rohweizen
[Gew. %] [Gew. %] [Gew. %]
Fruchtschalenproduk 0-5 war 1, 98 1,93 (2,78) t 1
Frucht- und 5-8 war 1, 98 1 - 1 ,3 Samenschalenprodukt 3
Schalen- und 8-18 war 1, 98 0,6 - 1 Aleuronschichtprodu kt 6
[00085] Für das Produkt: „Kern", das ohne den vor dem erfindungsgemäßen Tiefenreinigungs und und Schälverfahren konventionell entfernten Keimling vorliegt, sind die folgenden Parameter Feuchtigkeitsgehalt/Wassergehalt und Mineralstoffgehalt, der durch die Ascheanalyse angegeben wird, relevant. Der Aschegehalt lässt beim Vergleich geschälter und ungeschälter Körner auf die Schälwirkung bzw. den Schälgrad rückschließen. Die Feuchtigkeit des Kernes ist für die Haltbarkeit wichtig, insbesondere für die Verwendung des Kernes als Nahrungsmittel, da die Keimzahlen mit der Feuchtigkeit korreliert sind. Diese müssen beim Nahrungsmittel sehr niedrig sein. Nachdem der erfindungsgemäße Kern gewonnen worden ist, kann eine entsprechende Fraktionierung erfolgen, so dass alle Kerne gleichen Schälgrades sortiert werden. Dann kann jede Fraktion mittels Vakuumtechnologie hygienisch verpackt werden und direkt und unmittelbar zur Herstellung von Lebensmitteln eingesetzt werden.
[00086] Fig. 4 demonstriert ein Produktionsschema für Korn, bei dem 3 - 5 % Schalen, siehe Produkt 1 nach Tabelle 1, entfernt worden sind. Es sind entsprechende Aschengehalte der Produkte 1 bzw. IA angegeben.
[00087] Der geschälte Kern weist zahlreiche Vitamine auf, die das Wachstum des Körpers fördern, darunter sind Vitamine Bl, B2, C und E. Er enthält ferner wertvolle Mineralstoffe wie Magnesium und Kalzium und außerdem Jod für den Aufbau von Knochen und Zähnen. Seine löslichen und unlöslichen Ballaststoffe fördern die Verdauung und die Darmtätigkeit; die enthaltenen mehrfach ungesättigten Fettsäuren wirken sich positiv auf den Cholesterinspiegel aus und können die Arterienverkalkung reduzieren. Ferner sind die enthaltenen Mineralien wichtig für das Wachstum und die Erneuerung der Zellen. Die Aleuronschicht , eine zwischen Endosperm (innen) und Samenhülle (außen) liegende Randschicht des Getreidekorns, die nur wenige Gewichtsprozent des Getreidekorns ausmacht, enthält die meisten Vitamine und Spurenelemente, z.B. 82 % des Niacins und 61 % der Mineralien, daneben Proteine und Ballaststoffe. Sie ist neben dem Keim der ernährungsphysiologisch wertvollste Bestandteil des Korns und dient im Korn als NährstoffSpeicher u-d -leiter, sie enthält ca. 30% des Korneiweißes und ist reich an Fermenten und Vitaminen.
[00088] Vorteilhaft kann daher beim erfindungsgemäßen Verfahren die Aleuronschicht am Kern erhalten bleiben und so einen wertvollen Ernährungsbeitrag leisten, der größer ist als der Beitrag, den Auszugsmehle aus Korn leisten, deren Aleuronschicht zusammen mit dem Keimling als Kleie entfernt wurde.
[00089] Die weiteren in Tabelle 1 angegebenen
Schalenprodukte sind besonders vorteilhaft frei von Mehlanteilen und können daher durch einen dem Schälverfahren nachgeordneten ökonomischen Waschvorgang von Verunreinigungen befreit und weiterverarbeitet werden. In Frage hierfür kommt die Verwendung als Ernährungsergänzung und die Verarbeitung in der Pharma- und Kosmetikindustrie.
[00090] Vorteilhaft können mit den erzeugten Produkten, insbesondere mit dem Korn, Teigwaren und Bäckereiprodukte wie Nudeln und Brot, aber auch Produkte wie Snacks, Jogurts, Riegel, Müsli, mit ganzem Kern geschaffen werden. Auch gesundes Weißbrot und Kuchen kann nun mit erhöhtem Mineralstoff- und Vitamingehalt geschaffen werden. BEZUGSZEICHENLISTE

Claims

ANSPRÜCHE
1. Schälvorrichtung (3), geeignet zur Erzeugung eines geschälten Getreidekorns, umfassend ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum und mit einem Einlass (13) zur Beaufschlagung mit einem befeuchteten Getreidekorn, einem Auslass für Schalen (14) und einem Auslass für Kerne (15), dadurch gekennzeichnet, dass
- in dem Gehäuseinnenraum zumindest eine Bürste (9) angeordnet ist, - eine Kontaktstrecke für das Getreidekorn entlang der
Bürste (9) zwischen dem Einlass (13) und dem Auslass (15) für die Kerne bereitgestellt ist, wobei der Auslass für die Schalen (14) geeignet ist, eine bei einem Kontaktieren des Getreidekornes mit der Bürste von dem Getreidekorn abgelöste Schale aus dem Gehäuseinnenraum austreten zu lassen, und wobei der Auslass für die Kerne (15) geeignet ist, einen bei dem Passieren der Bürste von dem Getreidekorn abgelösten Kern aus dem Gehäuseinnenraum austreten zu lassen.
2. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Wandung des Innenraums zumindest teilweise zylindrisch ist.
3. SchälVorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer Länge zumindest eines Teils des zumindest teilweisen zylindrischen Innenraums eine Achse (8) drehbar gelagert ist und wobei die zumindest eine Bürste (9) umlaufend an der Achse (8) angeordnet ist.
4. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Gehäuseinnenraum geneigt ist oder neigbar gelagert ist, und/oder - die Bürsten (9) in Bezug zum Antriebsrotor so angeordnet sind, dass das Getreidekorn einen Drehimpuls erhält, so dass ein Transportmechanismus für das Getreidekorn entlang der Kontaktstrecke bereitgestellt ist.
5. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schälvorrichtung (3) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei an einer oberen, offenen Seite der Schälvorrichtung (3) geneigte Leitbleche angeordnet sind, Leitbleche eine Neigung aufweisen, wobei durch den Drehimpuls aus der Schälvorrichtung (9) an der offenen Seite heraustretende Getreidekörner zurück in die Schälvorrichtung leitbar sind.
6. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Leitbleche einen Transportmechanismus zur Weiterbewegung der zurückgeleiteten Getreidekörner entlang der Kontaktstrecke bereitstellt.
7. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl einzelner Bürsten (9) umlaufend an der Achse (8) angeordnet sind.
8. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslass (15) für die Kerne und der zumindest einen Bürste (9) und/oder dem Auslass (14) für die Schalen und der zumindest einen Bürste (9) ein Sieb im Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.
9. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche der Bürste (9) mit einem Abstand von 1 - 5 mm, vorzugsweise von 1 - 2 mm, von einer Innenwand des Innenraums des Gehäuses und/oder dem Sieb beabstandet ist.
10. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb ein zylindrisches Sieb ist und die mit der Bürste (9)/ den Bürsten (9) versehene Drehachse (8) koaxial umgibt.
11. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Sieb drehbar gelagert ist .
12. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Innenraums zumindest Reibe- oder Schälflächen aufweist, wobei die Reibe- oder Schälflächen eine Lochung der Wandung des Innenraums umfassen.
13. Schälvorrichtung (3) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochung Grate aufweist, in Richtung der Büste (9) weisen.
14. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis
13. dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenwand des Gehäuses zumindest teilweise eine zweite Bürstvorrichtung so angeordnet ist, dass zumindest teilweise eine Oberfläche der zweiten Bürstvorrichtung zu einer Oberfläche der Bürste (9) weist, wobei die Bürstvorrichtung von einer Oberfläche der Bürste (9) zumindest mit dem Abstand der Dicke eines Getreidekorns beabstandet ist.
15. Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis
14. dadurch gekennzeichnet, dass ein Schälgrad eines Getreidekorns durch Veränderung von zumindest einem der folgenden Parameter eingestellt werden kann:
- eine Härte der zumindest einen Bürste,
- eine Umfangsgeschwindigkeit eines Rotors der Bürste (9),
- eine Länge der Kontaktstrecke, - eine Kontaktzeit des Getreidekorns mit der Bürste (9),
- einer Form der Lochung,
- einer Grathöhe der Lochung
- eine Beabstandung der Bürste (9), des Siebs (19), der Innenwand, und/oder der Bürstvorrichtung zu einem passierenden Korn, wobei ein geringerer Schälgrad ein Abtrennen nur der Frucht- und Samenschale vom Getreidekorn umfasst und ein stärkerer Schälgrad ein Abtrennen der Frucht- und Samenschale und der Aleuronschicht vom Getreidekorn umfasst.
16. Schälanlage, geeignet zur getrennten Erzeugung von Frucht- und Samenschalen, Aleuronschichten und Kernen eines Getreidekorns, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine erste Schälvorrichtung (3) und eine zweite Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder eine zweite Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und eine erste schleifende oder polierende Schälvorrichtung umfasst, die in Reihe geschaltet sind, wobei die erste Schälvorrichtung (3) den geringeren Schälgrad und die zweite Schälvorrichtung (3) den stärkeren Schälgrad bereitstellt.
17. Anlage, geeignet zur Bereitstellung von tiefgereinigtem und/oder geschältem Getreide, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zumindest eine Schälvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
- eine Befeuchtungsvorrichtung (1), - eine Verbindungsvorrichtung (2) zur Überführung des befeuchteten Getreides aus der Befeuchtungsvorrichtung (1) in die Schälvorrichtung (3), umfasst ,
18. Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (2) einen Kornauslass (4) der
Befeuchtungsvorrichtung (1) mit einem Einlass (13) der Schälvorrichtung (3) für Korn verbindet.
19. Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (1) eine Umwälzvorrichtung aufweist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (1) wasserbefüllbar ist und eine Vorrichtung zu einer zeitgesteuerten Befüllung und Entleerung mit Getreide und/oder Wasser (6) aufweist.
21. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (1) eine
Vorrichtung zur Temperierung und Temperatursteuerung des Wassers (6) und oder einen Füllstandssensor aufweist.
22. Anlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (2) ein
Schneckenförderer (2λ), insbesondere ein geneigt angeordneter Schneckenförderer (2λ), ist.
23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenförderer (3) eine Wasserauslassöffnung (17) aufweist .
24. Verfahren zum Tiefenreinigen und/oder Schälen von Getreidekörnern unter Verwendung der Anlage Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, umfassend die Schritte:
- Anfeuchten eines Getreidekorns durch vollständiges Eintauchen in Wasser, das frei ist von chemischen Zusätzen, bis zum Erreichen einer Feuchtigkeit der Schale, die 10 - 40% höher ist als vor dem Befeuchten, - Abtrennen zumindest der Frucht und Samenschale vom Mehlkörper des Getreidekorns, indem das Getreidekorn nach dem Anfeuchten in die Schälvorrichtung (3) gegeben wird und die Bürsten (9) in der Schälvorrichtung (3) in Betrieb genommen werden.
25. Verfahren nach Anspruch umfassend die Schritte:
- Überführen des Getreidekorns in die Befeuchtungsvorrichtung (1),
- Anfeuchten des Getreidekorns in der Befeuchtungsvorrichtung (1), indem das Getreidekorn für zumindest eine Zeitdauer von 6 ± 4 Minuten, insbesondere von 6 ± 0,5 Minuten in Wasser eingetaucht wird,
- Überführen des angefeuchteten Getreidekorns mittels der Verbindungsvorrichtung (2) in die Schälvorrichtung (3), - Abtrennen der Schalen vom Kern die Getreidekorns durch Bürsten des angefeuchteten Getreidekorns.
26. Getreideprodukt, erhältlich nach dem Verfahren von Anspruch 24 oder 25 einem der der Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Getreideprodukt ein von der
Frucht- und Samenschale befreites Getreidekorn mit einem vollständigen Mehlkörper oder eine vom Mehlkörper befreite Frucht- und Samenschale ist.
27. Getreideprodukt nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Frucht- und Samenschale befreites Getreidekorn außerdem von der Aleuronschicht befreit ist.
28. Getreideprodukt nach Anspruch 27 oder 28 dadurch gekennzeichnet, dass das Getreidekorn ein Weizenkorn ist.
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