RU2264473C1 - Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления - Google Patents
Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2264473C1 RU2264473C1 RU2004118808/13A RU2004118808A RU2264473C1 RU 2264473 C1 RU2264473 C1 RU 2264473C1 RU 2004118808/13 A RU2004118808/13 A RU 2004118808/13A RU 2004118808 A RU2004118808 A RU 2004118808A RU 2264473 C1 RU2264473 C1 RU 2264473C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extrudate
- zone
- pipe
- water
- solution
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности, а также к биотехнологии и приготовлению кормов. Способ предусматривает использование исходного крахмалосодержащего сырья с влажностью 20-28% и подачу его в варочный шнековый экструдер. Экструдирование сырья проводят при 150-200°С и давлении 0,2-10·106 Па. Полученный экструдат подвергают гидролизу водой или раствором разжижающего фермента, которые подают непосредственно в экструдат в зоне его выхода из экструдера для начала процесса гидролиза. В эту же зону следует подавать сжатый воздух для перемешивания экструдата с реагентами. Способ осуществляют в установке, содержащей варочный экструдер, корпус которого снабжен матрицей с фильерой для выгрузки экструдата и отводным трубопроводом с патрубком подачи в него воды или раствора разжижающего фермента, расположенным в зоне выхода экструдата. Трубопровод снабжен также в указанной зоне патрубком ввода сжатого воздуха и имеет участок, диаметр которого превышает диаметр трубопровода. Изобретение обеспечивает упрощение и ускорение процесса гидролиза крахмалсодержащего сырья, а также упрощение конструкции используемой установки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к спиртовой, крахмалопаточной и пищеконцентратной, а также к биотехнологии и приготовлению кормов.
Известен способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья, подачу его в варочный шнековый экструдер, корпус которого снабжен отводным трубопроводом, гидролиз экструдата водой или раствором разжижающего фермента, подаваемыми в этот трубопровод, подачу гидролизуемой массы в приемную емкость для завершения в ней процесса гидролиза (U.S.4286058, С 12 Р 19/14, 1981). Подготовка сырья согласно этому способу заключается в замачивании сырья, приготовлении его водной суспензии в сборнике, выделении жидкой фракции из выгружаемого из экструдера экструдата и ее возврате в сборник.
Экструдат, направляемый по отводному трубопроводу в приемную емкость, охлаждается, в него вводится гидролизуемый агент, и он подвергается гидролизу в основном в этой емкости.
Недостаток известного способа заключается в сложности и длительности процесса гидролиза вследствие необходимости описанной выше подготовки сырья и проведения процесса гидролиза в основном в приемной емкости.
Из приведенного патента известна установка для осуществления предложенного способа, содержащая средство для подготовки исходного крахмалосодержащего сырья в виде водной суспензии, варочный шнековый экструдер, корпус которого снабжен матрицей с фильерой для выгрузки экструдата и отводным трубопроводом с патрубком подачи в него воды или разжижающего фермента, который расположен на значительном расстоянии от зоны выхода экструдата из матрицы с фильерой, и приемную емкость для гидролизата.
Недостаток известной установки заключается в сложности конструкции и длительности протекающего в ней процесса гидролиза.
Технический результат изобретения в части способа заключается в упрощении и ускорении процесса гидролиза крахмалосодержащего сырья.
Этот результат достигается тем, что в предложном способе получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья, предусматривающем подачу сырья в варочный экструдер, корпус которого снабжен отводным трубопроводом, гидролиз экструдата водой или раствором разжижающего фермента, подаваемыми в этот трубопровод, и подачу гидролизуемой массы в приемную емкость для завершения процесса гидролиза в ней, используют исходное сырье с влажностью 20-28% и проводят его экструдирование при 150-200°С и давлении 0,2-10·106 Па. Воду или раствор разжижающего фермента подают непосредственно в экструдат в зоне его выхода для начала процесса гидролиза. В указанную зону следует подавать сжатый воздух для перемешивания экструдата с водой или раствором разжижающего фермента.
Технический результат изобретения в части установки заключается в упрощении ее конструкции и обеспечении ускорения протекающего в ней гидролиза.
Для достижения этого результата в предложенной установке, содержащей варочный экструдер, корпус которого снабжен матрицей с фильерой для выгрузки экструдата и отводным трубопроводом с патрубком подачи в него воды или раствора разжижающего фермента, и приемную емкость для гидролизата, указанный патрубок расположен в зоне выхода экструдата из экструдера.
Отводной трубопровод следует снабдить в этой зоне патрубком ввода сжатого воздуха, подаваемого для перемешивания экструдата с водой или с раствором разжижающего фермента. Отводной трубопровод в зоне выхода экструдата может иметь участок, диаметр которого превышает диаметр трубопровода.
Способ осуществляют следующим образом.
Крахмалосодержащее сырье при необходимости измельчают и подают в варочный экструдер, корпус которого снабжен отводным трубопроводом.
В экструдере сырье увлажняют до достижения влажности 20-28% и подвергают термомеханической обработке при температуре 150-200°С под давлением 0,2-10·106 Па в течение 5-20 сек.
Горячий высокопористый экструдат из корпуса экструдера поступает в отводной трубопровод, при этом непосредственно в экструдат в зоне его выхода подают воду или раствор разжижающего фермента, например ∝-амилазы, с температурой 20-40°С, при этом происходит разрушение пористой структуры экструдата вследствие его перемешивания с указанными гидролизующими реагентами. Процесс гидролиза начинается непосредственно в зоне выхода экструдата и протекает в отводном трубопроводе и приемной емкости, в которой процесс гидролиза завершается.
Для более интенсивного перемешивания воды или раствора разжижающего фермента с экструдатом в зону выхода подают сжатый воздух. В результате проведения гидролиза экструдата в отводном трубопроводе на всем его протяжении и приемной емкости обеспечивается упрощение процесса гидролиза и его ускорение в сравнении с известным способом.
Пример 1.
Очищенное от примесей зерно пшеницы измельчают в крупку, которую подают в варочный экструдер. В него также подают воду для увлажнения до 22% влажности. Процесс экструдирования осуществляют при температуре 170°С и давлении 8·106 Па.
Полученный высокопористый экструдат поступает в отводной трубопровод. В зону его выхода подают водный раствор фермента ∝ -амилазы с температурой 35°С, при этом соотношение последнего и экструдата составляет 1:3. Содержание фермента в растворе 1,0 ед АС/г крахмала.
Процесс ферментативного гидролиза осуществляется в отводном трубопроводе на всем его протяжении и приемной емкости при температуре 60°С, где он заканчивается. Полученный гидролизат содержит 70% растворимых веществ от всего количества сухого вещества исходного сырья.
В спиртовом производстве для осахаривания полученного гидролизата в приемную емкость подают ферментный раствор глюкоамилазы в количестве 1,0 ед ГлС/г крахмала. Процесс осахаривания осуществляется в течение 15 мин при 60°С. Полученное сусло содержит 95% сахаров.
Пример 2.
Очищенное от примесей зерно кукурузы измельчают в крупку. Полученную крупку подают в варочный экструдер, в котором она увлажняется до 22%, и обрабатывается в зоне варки в течение 15 сек при температуре 180°С и давлении 9·106 Па.
Полученный высокопористый экструдат отводится в отводящий трубопровод. В зону выхода в экструдат подают водный раствор разжижающего фермента ∝-амилазы с температурой 40°С.
Соотношение указанного раствора и экструдата составляет 1:4, а содержание ∝-амилазы 1,0 ед. АС/г крахмала.
Процесс ферментативного гидролиза осуществляют на всем протяжении отводного трубопровода и далее в приемной емкости в течение 10 мин при установившейся температуре 60°С. Полученный гидролизат содержит 70% растворимых веществ от всего количества сухого вещества исходного сырья.
В микробиологическом производстве при приготовлении питательных сред для культивирования продуцентов ферментов (например. Asp. Awamori - продуцент глюкоамилазы) вносят в приемную емкость необходимые добавки и после стерилизации полученную питательную среду направляют в ферментатор.
Пример 3. Очищенную гречневую крупу подают в варочный экструдер, увлажняют до 23%, обрабатывают в зоне варки в течение 18 сек при температуре 165°С, давлении 6·106 Па. Экструдат поступает в отводящий трубопровод. В зону выхода продукта подают соленую питьевую воду с температурой 40°С при соотношении с экструдатом 1:2.
Процесс гидролиза осуществляют в отводном трубопроводе и далее в приемной емкости при температуре 70°С в течение 10 мин при перемешивании. Полученный гидролизат имеет консистенцию каши.
Предложенная установка поясняется чертежом, на котором на фиг.1 схематично изображен ее общий вид и на фиг.2 - узел А фиг.1.
Установка для получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья содержит его измельчитель 1 и варочный экструдер 2, корпус 3 которого снабжен средством 4 подачи исходного сырья, патрубком 5 подачи воды в корпус для увлажнения сырья, шнеком 6, матрицей 7 с фильерой для выгрузки экструдата и отводным трубопроводом 8, который может иметь участок 9 с диаметром, превышающим диаметр трубопровода. В корпусе 3 экструдера расположена зона 10 варки сырья, а непосредственно за матрицей с фильерой зона 11 выхода экструдата из экструдера.
Отводной трубопровод 8 в указанной зоне 11 снабжен патрубком 12 с форсункой 13 для подачи в выходящий экструдат воды или раствора разжижающего фермента.
Для более лучшего их перемешивания трубопровод может быть снабжен в этой же зоне патрубком 14 с форсункой 15 для подачи сжатого воздуха. Отводной трубопровод 8 подключен к приемной емкости 16, служащей для завершения процесса гидролиза в ней.
Установка работает следующим образом.
Крахмалосодержащее сырье при необходимости измельчения подается в измельчитель 1. Затем сырье загружается при помощи средства 4 подачи в варочный экструдер 2, в который по патрубку 5 поступает в корпус 3 вода для увлажнения крахмалосодержащего сырья до влажности 20-28%. В корпусе экструдера в зоне 10 варки сырья подвергается термомеханической обработке при температуре 150-200°С и давлении 0,2-10·106 Па в течение 5-20 сек. Затем шнеком 6 обработанная масса подается к матрице 7 с фильерой, через которую выгружается в зону выхода 11 в отводном трубопроводе 8. Через патрубок 12 с форсункой 13 в высокопористый экструдат подается вода и водный раствор разжижающего фермента для начала протекания процесса гидролиза. При необходимости перемешивания указанных ингредиентов по патрубку 14 с форсункой 15 подается сжатый воздух.
Процесс гидролиза протекает в отводном трубопроводе 8 и приемной емкости 16.
Полученный гидролизат в дальнейшем может использоваться в зависимости от качественных показателей для различных целей.
Предложенная установка имеет более простую конструкцию в сравнении с известной и позволяет ускорить процесс гидролиза.
Claims (5)
1. Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья, предусматривающий подачу сырья в варочный экструдер, корпус которого снабжен отводным трубопроводом, гидролиз экструдата водой или раствором разжижающего фермента, подаваемыми в этот трубопровод, и подачу гидролизуемой массы в приемную емкость для завершения процесса гидролиза в ней, отличающийся тем, что используют исходное сырье с влажностью 20-28%, проводят его экструдирование при 150-200°С и давлении 0,2÷10·106 Па, при этом воду или раствор разжижающего фермента подают непосредственно в экструдат в зоне его выхода для начала процесса гидролиза.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в указанную зону подают сжатый воздух для перемешивания экструдата с водой или с раствором разжижающего фермента.
3. Установка для получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья, содержащая варочный экструдер, корпус которого снабжен матрицей с фильерой для выгрузки экструдата и отводным трубопроводом с патрубком подачи в него воды или раствора разжижающего фермента, и приемную емкость для гидролизата, отличающийся тем, что этот патрубок расположен в зоне выхода экструдата из экструдера.
4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что отводной трубопровод снабжен в зоне выхода экструдата патрубком ввода сжатого воздуха, подаваемого для перемешивания экструдата с водой или с раствором разжижающего фермента.
5. Установка по любому из пп.3 и 4, отличающаяся тем, что отводной трубопровод в зоне выхода экструдата имеет участок, диаметр которого превышает диаметр трубопровода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118808/13A RU2264473C1 (ru) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118808/13A RU2264473C1 (ru) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2264473C1 true RU2264473C1 (ru) | 2005-11-20 |
Family
ID=35867195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004118808/13A RU2264473C1 (ru) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2264473C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667097C2 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-09-14 | Закрытое акционерное общество "Партнер-М" | Способ получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья |
| RU2801747C1 (ru) * | 2022-12-26 | 2023-08-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела механохимии Сибирского отделения Российской академии наук | Способ получения кормовой суспензии длительного хранения из зернового сырья |
-
2004
- 2004-06-23 RU RU2004118808/13A patent/RU2264473C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЖУШМАН А.И, КОПТЕЛОВА Е.К., КАРПОВ В.Г. Новое в технике и технологии производства экструзионных крахмалопродуктов. ЦНИИТЭИПищепром. Пищевая промышленность. Серия 19. Крахмало-паточная промышленность. Обзорная информация. Вып.2. - М., 1986, с.1-27. Технология и физико-химические свойства экструзионных крахмалопродуктов. АгроНИИТЭПП. Пищевая промышленность. Серия 19. Крахмало-паточная промышленность. Вып.2. - М., 1991, с.1-23. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667097C2 (ru) * | 2016-07-01 | 2018-09-14 | Закрытое акционерное общество "Партнер-М" | Способ получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья |
| RU2801747C1 (ru) * | 2022-12-26 | 2023-08-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела механохимии Сибирского отделения Российской академии наук | Способ получения кормовой суспензии длительного хранения из зернового сырья |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8143460B2 (en) | Apparatus and method for increasing alcohol yield from grain | |
| US20040187863A1 (en) | Biomilling and grain fractionation | |
| EP1847621B1 (en) | Process and plant for the production of fermentable sugars from cellulose material | |
| JP2001514526A (ja) | 植物バイオマスの利用方法及びこの方法の実施のためのスクリュープレス | |
| EP1789568B1 (fr) | Procede d'obtention de fractions issues du son de ble ainsi que les fractions ainsi obtenues | |
| FR2466504A1 (fr) | Procede pour produire de l'ethanol par fermentation continue de matieres premieres polysaccharidiques | |
| CN1699532A (zh) | 以粮谷为原料酶法制醪多种酵母混培复壮生产白酒的方法 | |
| US20100129888A1 (en) | Liquefaction of starch-based biomass | |
| JP5694305B2 (ja) | リグノセルロース系バイオマスの処理方法 | |
| EP3612636A1 (fr) | Procédé de production simultanée d'acide lactique et d'alcool ou biogaz au départ de céréales | |
| EA006013B1 (ru) | Способ и установка для переработки зерна | |
| RU2264473C1 (ru) | Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления | |
| CN113038839A (zh) | 使用副产物作为原料生产乙醇和增强的副产物 | |
| RU2382082C1 (ru) | Способ получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья | |
| WO2012044141A1 (en) | Method for production of extruded cereal product and such product | |
| US4318748A (en) | Continuous process for saccharification of whole starchy materials | |
| WO2014017945A1 (ru) | Безотходный способ получения этанола и установка для его осуществления | |
| CN111778292A (zh) | 一种农业固废生物发酵方法 | |
| RU2223327C1 (ru) | Способ получения глюкозы из целлюлозосодержащего сырья, преимущественно отходов пивного производства | |
| JPS6027350A (ja) | 蒸し穀粉の製造法 | |
| CN110720642A (zh) | 一种利用剪切破壁法制取膳食纤维麦麸粉的方法 | |
| CN113080307B (zh) | 一种利用氨基酸发酵母液和玉米糖渣生产饲料的方法 | |
| RU2265364C2 (ru) | Способ получения кормовой патоки | |
| RU2156806C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья | |
| RU2667097C2 (ru) | Способ получения гидролизата из крахмалсодержащего сырья |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20171107 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200624 |