RU2432779C1 - Puffed grains production method - Google Patents

Puffed grains production method Download PDF

Info

Publication number
RU2432779C1
RU2432779C1 RU2010108500/13A RU2010108500A RU2432779C1 RU 2432779 C1 RU2432779 C1 RU 2432779C1 RU 2010108500/13 A RU2010108500/13 A RU 2010108500/13A RU 2010108500 A RU2010108500 A RU 2010108500A RU 2432779 C1 RU2432779 C1 RU 2432779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grain
chamber
pressure
mpa
heat carrier
Prior art date
Application number
RU2010108500/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010108500A (en
Inventor
Сергей Васильевич Лунков (RU)
Сергей Васильевич Лунков
Original Assignee
Сергей Васильевич Лунков
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 Сергей Васильевич Лунков filed Critical Сергей Васильевич Лунков
Priority to RU2010108500/13A priority Critical patent/RU2432779C1/en
Publication of RU2010108500A publication Critical patent/RU2010108500A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432779C1 publication Critical patent/RU2432779C1/en

Links

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to food products treatment, in particular, to a method for production of puffed grains. The grains puffing method involves operations as follows: loading grain material into the chamber, the chamber pressurisation, the grain material treatment in the chamber, discharging the grain material into the receptacle bin. A preliminarily heated gasiform heat carrier is supplied under pressure into the chamber; after expiry of some time the chamber is immediately depressurised. The grains treated under overpressure are placed into the receptacle bin; the duration of treatment with the gasiform heat carrier is 3-300 sec, the gasiform heat carrier pressure is 0.3-3 MPa, the gasiform heat carrier temperature is 50-400°C.
EFFECT: said invention usage will allow to reduce the costs of puffed grains production, enhance the quality of the product feeding value.
5 cl, 1 dwg, 1 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к обработке пищевых продуктов, а именно к переработке зерна, и может быть использовано в пищевой промышленности для производства круп быстрого приготовления, а также в сельскохозяйственном производстве для изготовления кормов.The invention relates to food processing, namely to the processing of grain, and can be used in the food industry for the production of instant cereals, as well as in agricultural production for the manufacture of feed.

Известен способ приготовления взрывом продуктов из зернового сырья, включающий подачу дозы зерна в камеру спекания, нагрев и сдавливание зерна матрицами, вспучивание зерен при быстром разведении матриц на высоту готового продукта, при этом зерно подают с ускорением 0,01-0,05 g и сбрасывают в камеру питания с высоты 5-10-кратной толщине зерна (см. патент РФ №2080085, МПК A23L 1/18, А23Р 1/14, опубл. 27.05.1997 г.).A known method of preparing explosive products from grain raw materials, including feeding a dose of grain into the sintering chamber, heating and squeezing the grain with matrices, expanding the grains during quick dilution of the matrices to the height of the finished product, the grain is fed with an acceleration of 0.01-0.05 g and dumped into the food chamber from a height of 5-10-fold grain thickness (see RF patent No. 2080085, IPC A23L 1/18, A23P 1/14, publ. 05.27.1997).

Недостатком известного способа является повышенные энергозатраты на производство зернового продукта, а также вследствие контакта с горячей поверхностью возможно получение пережженного зерна, что снижает качество готового продукта.The disadvantage of this method is the increased energy consumption for the production of a grain product, and also due to contact with a hot surface, it is possible to obtain burnt grain, which reduces the quality of the finished product.

Известен способ производства гречневой крупы, не требующей варки, включающий очистку зерна гречихи от примесей, сортирование на фракции по крупности, пропаривание при давлении 0,55-0,60 МПа в течение 6-8 мин до влажности 18-19% и одновременное шелушение для получения целых и расколотых на части ядер гречихи, последующее взрывание в другом аппарате при температуре нагрева 260°С и избыточном давлении 1,0 МПа, охлаждение и провеивание (см. патент РФ №2185750, МПК A23L 1/18, опубл. 27.07.2002 г.).A known method of producing buckwheat groats that does not require cooking, including cleaning buckwheat grain from impurities, sorting into fractions by size, steaming at a pressure of 0.55-0.60 MPa for 6-8 minutes to a moisture content of 18-19% and simultaneous peeling for for obtaining whole and chopped buckwheat kernels, subsequent blasting in another apparatus at a heating temperature of 260 ° C and an excess pressure of 1.0 MPa, cooling and winding (see RF patent No. 2185750, IPC A23L 1/18, publ. 07.27.2002 g.).

Технологические параметры способа характеризуются высокой энергоемкости при пропаривании исходного зерна для создания давления 0,55-0,60 МПа, сам процесс длителен по времени, а одновременная обработка как целых, так и расколотых зерен приводит к неоднородному составу полученного продукта, что снижает его питательную ценность.The technological parameters of the method are characterized by high energy intensity when steaming the initial grain to create a pressure of 0.55-0.60 MPa, the process itself is time-consuming, and the simultaneous processing of both whole and chopped grains leads to an inhomogeneous composition of the obtained product, which reduces its nutritional value .

Известен способ производства взорванных зерен, включающий нагревание сырья в кипящем слое перегретым паром атмосферного давления с последующим резким созданием вакуума, при этом температура и скорость перегретого пара соответственно составляет 413-473 К и 2,0-5,0 м/с, а продолжительность обработки им - 1-5 мин (см. патент РФ №1386156, МПК A23L 1/18, опубл. 07.04.1988 г.).A known method for the production of exploded grains, including heating the raw material in a fluidized bed with superheated steam of atmospheric pressure, followed by a sharp vacuum, the temperature and speed of superheated steam, respectively, is 413-473 K and 2.0-5.0 m / s, and the processing time them - 1-5 minutes (see RF patent No. 1386156, IPC A23L 1/18, publ. 07.04.1988).

Недостатком известного способа является его трудоемкость, длительность и большие энергозатраты, так как требуется создание вакуума и высокой температуры пара.The disadvantage of this method is its complexity, duration and high energy consumption, since it requires the creation of a vacuum and a high temperature of steam.

Известен способ термической обработки зерна, включающий нагревание зерна в потоке теплового агента с одновременным обогревом инфракрасными лучами, при атмосферном давлении, при этом поток теплового агента подают на движущийся слой зерна периодически с частотой 0,3-10,0 Гц, причем суммарный расход агента по отношению к массовому расходу зерна составляет 10,0-15,0, а скорость подачи агента на слой зерна составляет 1,0-5,0 величины скорости витания обрабатываемых зерен (см. патент РФ №2051595, МПК A23L 1/18, опубл. 10.01.1996 г.).A known method of heat treatment of grain, including heating the grain in a stream of a thermal agent with simultaneous heating with infrared rays, at atmospheric pressure, while the stream of thermal agent is fed to a moving grain layer periodically with a frequency of 0.3-10.0 Hz, and the total agent consumption for relative to the mass flow rate of grain is 10.0-15.0, and the feed rate of the agent to the grain layer is 1.0-5.0 the magnitude of the speed of the processed grains (see RF patent No. 2051595, IPC A23L 1/18, publ. January 10, 1996).

Использование ИК-излучения приводит к удорожанию и усложнению процесса получения взорванных зерен.The use of infrared radiation leads to a rise in price and complication of the process of obtaining detonated grains.

Наиболее близким является способ производства вспученного зерна, включающий загрузку зерна в камеру, герметизацию камеры, гидротермическую обработку зерна под давлением в газообразном теплоносителе, сброс давления в камере до атмосферного, при этом в качестве газообразного теплоносителя используют водяной пар, инжектируемый в герметизированную камеру, с давлением не ниже 0,5 МПа и температурой не более 200°С, а длительность обработки зерна паром не превышает 60 с (см. патент РФ №2220586, МПК А23К 1/00, A23L 1/18, опубл. 10.01.2004 г.).The closest is a method for the production of expanded grain, including loading grain into the chamber, sealing the chamber, hydrothermally treating the grain under pressure in a gaseous coolant, depressurizing the chamber to atmospheric pressure, using steam injected into the sealed chamber as a gaseous coolant with pressure not lower than 0.5 MPa and a temperature of not more than 200 ° C, and the duration of the grain treatment with steam does not exceed 60 s (see RF patent No. 2220586, IPC A23K 1/00, A23L 1/18, publ. 10.01.2004) .

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость, а также невысокая пищевая ценность продукта вследствие переувлажнения зерна, а также необходимость досушивания зерна после обработки с целью увеличения его срока хранения.The disadvantage of this method is the high energy intensity, as well as the low nutritional value of the product due to overmoistening of the grain, as well as the need to dry the grain after processing in order to increase its shelf life.

Задачей настоящего изобретения является снижение затрат на производство вспученного зерна, повышение качества, пищевой и кормовой ценности продукта.The objective of the present invention is to reduce the cost of producing expanded grain, improving the quality, nutritional and nutritional value of the product.

Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является обеспечение оптимальных условий для разрыхления структуры крупы и деструкции клеточных стенок путем подсушивания наружных оболочек зернового материала и сохранения уровня влажности более глубоких слоев.The technical result achieved by solving the problem is to provide optimal conditions for loosening the structure of the groats and the destruction of cell walls by drying the outer shells of the grain material and maintaining the moisture level of the deeper layers.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства вспученного зерна, включающем загрузку зерна в камеру, герметизацию камеры, обработку зерна, согласно изобретению в камеру подают под давлением предварительно подогретый газообразный теплоноситель, затем камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно с избыточным давлением перемещают в приемный бункер.The problem is achieved in that in a method for the production of expanded grain, including loading grain into the chamber, sealing the chamber, processing the grain, according to the invention, a preheated gaseous coolant is fed into the chamber under pressure, then the chamber is instantly depressurized and the treated grain is transferred to the receiving hopper with excess pressure .

При этом в качестве газообразного теплоносителя используют, например, воздух.In this case, for example, air is used as a gaseous heat carrier.

Кроме того, давление газообразного теплоносителя не более 3 МПа, а температура не более 400°С.In addition, the pressure of the gaseous coolant is not more than 3 MPa, and the temperature is not more than 400 ° C.

Помимо того, перед обработкой газообразным теплоносителем зерновой материал обрабатывают паром.In addition, before processing the gaseous heat carrier, the grain material is treated with steam.

При этом давление пара не более 0,499 МПа, а время обработки водяным паром не более 600 с.In this case, the vapor pressure is not more than 0.499 MPa, and the treatment time with water vapor is not more than 600 s.

Заявляемая совокупность признаков позволяет за счет использования в качестве теплоносителя подогретый сухой газ определенного давления и температуры оптимизировать процесс разрушения клеточной стенки для зерна каждого вида, дает возможность управлять режимом гидролиза, регулируя глубину воздействия влаги на зерновые оболочки и внутренние структуры зерна на клеточном уровне за счет подсушивания наружных оболочек зернового материала и сохранения уровня влажности более глубоких слоев.The claimed combination of features makes it possible to optimize the process of destruction of the cell wall for each type of grain as a heat carrier, and makes it possible to control the hydrolysis mode by adjusting the depth of moisture influence on the grain shells and internal grain structures at the cellular level by drying the outer shells of the grain material and maintaining the moisture level of the deeper layers.

Это способствует созданию более благоприятных условий для разрыхления структуры крупы и деструкции клеточных стенок, что повышает качество готового продукта и его питательную ценность.This helps to create more favorable conditions for loosening the structure of cereals and the destruction of cell walls, which increases the quality of the finished product and its nutritional value.

Относительно мягкий режим обработки паром и последующее воздействие сухим теплоносителем высокого давления (не более 3 МПа) позволяет реализовать процесс вспучивания зерна повышенной влажности или смоченного водой вообще без инжекции пара, что снижает затраты на производство готового продукта.The relatively mild regime of steam treatment and the subsequent exposure to a high-pressure dry heat carrier (not more than 3 MPa) allows the process of expanding grain of high humidity or wetted with water without any steam injection at all, which reduces the cost of manufacturing the finished product.

Кроме того, использование сухого подогретого газообразного теплоносителя позволяет исключить переувлажнение обрабатываемого зерна, его слипание в комки в процессе пропаривания и осуществить регулирование (стабилизировать) степени влажности готового продукта.In addition, the use of dry heated gaseous coolant allows to exclude overmoistening of the processed grain, its sticking into lumps during steaming and to regulate (stabilize) the degree of humidity of the finished product.

Использование при необходимости предварительного подогрева и увлажнения обрабатываемого материала паром с низким давлением (не более 0,499 МПа) позволяет снизить затраты на производство вследствие снижения капитальных затрат на строительство котельной, дающей давление более 0,499 МПа.The use, if necessary, of preheating and moistening the processed material with low-pressure steam (not more than 0.499 MPa) allows to reduce production costs due to lower capital costs for the construction of a boiler house giving a pressure of more than 0.499 MPa.

Заявляемый способ позволяет также расширить ассортимент обрабатываемого зернового материала.The inventive method also allows you to expand the range of processed grain material.

Так, при обработке зерна бобовых растений большое значение имеет показатель растворимости протеина, который зависит от температуры пропаривания. Снижение растворимости протеина является отрицательным фактором в кормлении животных, так как вызывает снижение его переваримости.Thus, in the processing of legume grains, the solubility index of protein, which depends on the steaming temperature, is of great importance. The decrease in protein solubility is a negative factor in animal feeding, as it causes a decrease in its digestibility.

Заявленный способ позволяет более точно регулировать показатели содержания антипитательных факторов некоторых видов зерна в допустимых пределах так же, как и растворимость протеина, что имеет решающее значение при их использовании в кормлении животных.The claimed method allows you to more accurately control the content of anti-nutritional factors of certain types of grain within acceptable limits as well as the solubility of protein, which is crucial when they are used in animal feeding.

В результате применения заявленного способа растворимость протеина снижается меньше, чем после обработки высоким давлением (больше 0,499 МПа) и температурой, что характеризует его сравнительно высокую переваримость.As a result of the application of the claimed method, the solubility of the protein decreases less than after treatment with high pressure (more than 0.499 MPa) and temperature, which characterizes its relatively high digestibility.

При давлении больше 0,499 МПа повышается температура пара и соответственно должно быть снижено время обработки зерна, чтобы показатель его растворимости и связанный с ним показатель переваримости оставались в допустимых пределах. При этом в верхних слоях зерна, прогретых более интенсивно, растворимость протеина будет уменьшаться быстрее, чем в центре. Вследствие этого в готовом продукте показатель растворимости протеина в наружных слоях зерна будет запредельно низким, а во внутренних прогрев будет недостаточным для достижения поставленной задачи. Вместе с тем при проведении анализов растворимости протеина средний показатель может быть в допустимых пределах, но это не будет отражать истинное его значение, так как верхние слои зерна будут перегреты, а нижние - недостаточно нагреты.At a pressure of more than 0.499 MPa, the steam temperature rises and, accordingly, the grain processing time should be reduced so that its solubility index and the related digestibility index remain within acceptable limits. Moreover, in the upper layers of the grain, warmed more intensely, the solubility of the protein will decrease faster than in the center. As a result, in the finished product, the solubility index of the protein in the outer layers of the grain will be extremely low, and in the inner ones the heating will be insufficient to achieve the task. At the same time, during the analysis of protein solubility, the average value may be within acceptable limits, but this will not reflect its true value, since the upper layers of the grain will be overheated, and the lower ones will not be sufficiently heated.

Заявляемый способ поясняется чертежом, где позиции означают следующее: 1 - дозатор; 2 - герметичная камера; 3 - приемная камера; 4 - загрузочный клапан камеры 2; 5 - канал для подвода пара; 6 - канал для подвода подогретого газа; 7 - разгрузочный клапан.The inventive method is illustrated in the drawing, where the positions mean the following: 1 - dispenser; 2 - sealed chamber; 3 - receiving chamber; 4 - loading valve of the chamber 2; 5 - channel for supplying steam; 6 - channel for supplying heated gas; 7 - unloading valve.

Способ также поясняется таблицей.The method is also illustrated in the table.

Способ производства вспученного зерна включает загрузку зернового материала в камеру и герметизацию камеры.A method for the production of expanded grain includes loading grain material into the chamber and sealing the chamber.

Если зерновой материал поступает на обработку сухим, то в камеру предварительно подается пар под давлением не более 0,499 МПа.If the grain material arrives for processing dry, then steam is preliminarily fed into the chamber under a pressure of not more than 0.499 MPa.

Под действием пара материал подогревается, увлажняется, внешние слои размягчаются и материал прогревается, а давление способствует проникновению влаги внутрь.Under the action of steam, the material is heated, moistened, the outer layers soften and the material warms up, and pressure promotes the penetration of moisture inside.

Давление пара в камере менее 0,499 МПа - достаточное для эффективного увлажнения обрабатываемого материала на всю глубину.The vapor pressure in the chamber is less than 0.499 MPa - sufficient to effectively moisten the processed material to the full depth.

При давлении пара не более 0,499 МПа зерновой материал прогревается медленнее и равномернее, чем при высоком давлении и соответствующей ему температуре, а избыточная влага из наружных слоев зерна удаляется последующей обработкой сухим теплоносителем. При испарении влаги температура наружных слоев зерна стабилизируется, а более глубокие и сухие слои продолжают прогреваться.At a vapor pressure of not more than 0.499 MPa, the grain material warms up more slowly and more uniformly than at high pressure and the corresponding temperature, and excess moisture from the outer layers of the grain is removed by subsequent treatment with a dry heat carrier. With the evaporation of moisture, the temperature of the outer layers of the grain stabilizes, and the deeper and drier layers continue to warm up.

Давление пара выше 0,499 МПа в заявляемом способе нецелесообразно ввиду того, что пар используется только для проникновения влаги внутрь, а не для взрыва зерна.The vapor pressure above 0.499 MPa in the inventive method is impractical due to the fact that the vapor is used only for penetration of moisture inside, and not for the explosion of grain.

В зависимости от вида обрабатываемого зернистого материала время обработки паром не более 600 с.Depending on the type of granular material being processed, the steam treatment time is not more than 600 s.

После обработки зернистого материала паром его подачу прекращают, в камеру подают под давлением не более 3 МПа предварительно подогретый до температуры не более 400°С газообразный теплоноситель, например атмосферный воздух или азот.After treating the granular material with steam, its supply is stopped, a gaseous heat carrier, for example atmospheric air or nitrogen, preheated to a temperature of not more than 400 ° C, is fed into the chamber under pressure not more than 3 MPa.

Если зерновой материал поступает на обработку переувлажненным, то его обработку можно производить без подачи пара, сразу подавая подогретый газ.If the grain material enters the waterlogged treatment, then it can be processed without steam, immediately supplying heated gas.

Время обработки газообразным теплоносителем не более 300 с.Processing time with gaseous heat carrier is not more than 300 s.

Затем камеру мгновенно разгерметизируют и обработанный зернистый материал с избыточным давлением, которое создано подогретым газом (не более 3 МПа), перемещают в приемную камеру не более чем за 2 с.Then the chamber is instantly depressurized and the processed granular material with excess pressure, which is created by the heated gas (not more than 3 MPa), is transferred to the receiving chamber in no more than 2 s.

Использование относительно сухого подогретого газа вместо пара позволяет обеспечить оптимальные условия для разрыхления структуры крупы и деструкции клеточных стенок за счет подсушивания наружных оболочек зернового материала и сохранения уровня влажности более глубоких слоев.The use of relatively dry heated gas instead of steam allows you to provide optimal conditions for loosening the structure of the cereal and the destruction of cell walls by drying the outer shells of the grain material and maintaining the moisture level of the deeper layers.

Кроме того, это позволяет исключить переувлажнение материала и регулировать степень влажности готового продукта, а при необходимости - его подсушивать.In addition, this eliminates overmoistening of the material and regulates the degree of humidity of the finished product, and, if necessary, dry it.

Давление в приемном бункере перед разгерметизацией поддерживают равным или ниже атмосферного - не более 0,1 МПа.The pressure in the receiving hopper before depressurization is maintained equal to or lower than atmospheric - not more than 0.1 MPa.

При этом вода, содержащаяся в зернистом продукте, разогретом в герметичной камере до температуры выше, чем температура кипения при давлении приемной камеры не более 0,1 МПа, моментально вскипает и разрушает структуру зернистого продукта.In this case, the water contained in the granular product, heated in a sealed chamber to a temperature higher than the boiling point at a pressure of the receiving chamber of not more than 0.1 MPa, instantly boils and destroys the structure of the granular product.

Снижение давления ниже атмосферного в приемном бункере позволяет осуществлять вспучивание зерна при пониженных показателях давления и температуры обработки с целью более мягкого температурного воздействия на зерно и сохранения его полезных свойств, но с разрушением клеточных структур.Lowering the pressure below atmospheric in the receiving hopper allows swelling of the grain at lower pressure and processing temperatures in order to have a milder temperature effect on the grain and preserve its useful properties, but with the destruction of cell structures.

Это обусловлено тем, что при понижении давления ниже атмосферного температура кипения воды тоже понижается, например, при давлении 49 кПа (0,5 ат) температура кипения воды равна 80,9°С, а процесс вспучивания зерна протекает при резком вскипании воды, находящейся внутри него, и разрушении клеточных структур выделившимся паром.This is due to the fact that when the pressure drops below atmospheric, the boiling point of water also decreases, for example, at a pressure of 49 kPa (0.5 at), the boiling point of water is 80.9 ° C, and the process of swelling of the grain occurs with a sharp boiling of the water inside him, and the destruction of cellular structures by released steam.

В результате зернистые материалы приобретают микропористую структуру, внешние слои растрескиваются, крахмал зерна частично гидролизуется, увеличивается его способность впитывать воду.As a result, granular materials acquire a microporous structure, the outer layers crack, the starch of the grain is partially hydrolyzed, and its ability to absorb water increases.

Изменяя параметры обработки в указанных выше пределах можно изменять степень деструкции исходного материала.By changing the processing parameters within the above limits, one can change the degree of degradation of the starting material.

Осуществление способа дано на примере обработки зерна пшеницы при различных параметрах обработки.The implementation of the method is given on the example of the processing of grain of wheat at various processing parameters.

Пример 1.Example 1

Обработке подвергалось зерно пшеницы с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,74 кг/л.The treatment was subjected to wheat grain with a moisture content of up to 14% and with a bulk density of 0.74 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 12 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 0,8 МПа подогретый до температуры 200°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 12 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 200 ° C was supplied at a pressure of 0.8 MPa.

По истечении 28 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно пшеницы с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 28 seconds, the chamber is instantly depressurized and the processed wheat grain with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

Вода внутри зерна вскипает и избыточное давление разрушает структуру зернистого продукта.Water inside the grain boils and excess pressure destroys the structure of the granular product.

Зерно после обработки имело влажность 13%, а его объемная масса составляла 0,610-0,650 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 13%, and its bulk density was 0.610-0.650 kg / l.

Пример 2.Example 2

Обработке подвергалось зерно пшеницы с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,74 кг/л.The treatment was subjected to wheat grain with a moisture content of up to 14% and with a bulk density of 0.74 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 12 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 1,0 МПа подогретый до температуры 220°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 12 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 220 ° C was supplied at a pressure of 1.0 MPa.

По истечении 28 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно пшеницы с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 28 s, the chamber is instantly depressurized and the processed wheat grain with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

Вода внутри зерна вскипает и избыточное давление разрушает структуру зернистого продукта.Water inside the grain boils and excess pressure destroys the structure of the granular product.

Зерно после обработки имело влажность 11%, а его объемная масса составляла 0,520-0,560 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 11%, and its bulk density was 0.520-0.560 kg / l.

Пример 3.Example 3

Обработке подвергалось зерно пшеницы с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,74 кг/л.The treatment was subjected to wheat grain with a moisture content of up to 14% and with a bulk density of 0.74 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 12 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 1,2 МПа подогретый до температуры 250°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 12 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 250 ° C was supplied at a pressure of 1.2 MPa.

По истечении 28 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно пшеницы с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 28 seconds, the chamber is instantly depressurized and the processed wheat grain with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

Вода внутри зерна вскипает и избыточное давление разрушает структуру зернистого продукта.Water inside the grain boils and excess pressure destroys the structure of the granular product.

Зерно после обработки имело влажность 8%, а его объемная масса составляла 0,250-0,280 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 8%, and its bulk density was 0.250-0.280 kg / l.

Пример 4.Example 4

Обработке подвергалось зерно кормовых бобов с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,78 кг/л.The processing was subjected to fodder beans with a moisture content of up to 14% and a bulk density of 0.78 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 40 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 0,8 МПа подогретый до температуры 150°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 40 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 150 ° C was supplied at a pressure of 0.8 MPa.

По истечении 280 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно кормовых бобов с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 280 s, the chamber is instantly depressurized and the processed grain of the fodder bean with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

За счет избыточного давления вода внутри зерна вскипает и разрушает структуру зернистого продукта.Due to excess pressure, the water inside the grain boils and destroys the structure of the granular product.

Зерно после обработки имело влажность 14%, а его объемная масса составляла 0,650-0,680 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 14%, and its bulk density was 0.650-0.680 kg / l.

Пример 5.Example 5

Обработке подвергалось зерно пшеницы с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,74 кг/л.The treatment was subjected to wheat grain with a moisture content of up to 14% and with a bulk density of 0.74 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 20 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 2,5 МПа подогретый до температуры 150°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 20 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 150 ° C was supplied at a pressure of 2.5 MPa.

По истечении 20 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно пшеницы с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 20 seconds, the chamber is instantly depressurized and the treated wheat grain with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

За счет избыточного давления вода внутри зерна вскипает и разрушает структуру зернистого продукта. Зерно разрывается на части.Due to excess pressure, the water inside the grain boils and destroys the structure of the granular product. The grain is torn to pieces.

Зерно после обработки имело влажность 10%, а его объемная масса составляла 0,180-0,220 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 10%, and its bulk density was 0.180-0.220 kg / l.

Пример 6.Example 6

Обработке подвергалось зерно ячменя с влажностью до обработки 14% и с объемной массой 0,76 кг/л.The treatment was subjected to barley grain with a moisture content of up to 14% and with a bulk density of 0.76 kg / l.

В камеру подавался пар под давлением 0,45 МПа и с температурой 146°С, по истечении 45 с подача пара прекращалась и в камеру подавался под давлением 0,8 МПа подогретый до температуры 380°С воздух.Steam was supplied to the chamber at a pressure of 0.45 MPa and a temperature of 146 ° C; after 45 s, steam supply was stopped and air heated to a temperature of 380 ° C was supplied at a pressure of 0.8 MPa.

По истечении 15 с камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно ячменя с избыточным давлением, которое создано подогретым газом, перемещают в приемную камеру.After 15 seconds, the chamber is instantly depressurized and the treated barley grain with excess pressure, which is created by the heated gas, is transferred to the receiving chamber.

За счет избыточного давления, вода внутри зерна вскипает и разрушает структуру зернистого продукта. Зерно приобретает темно-желтый цвет, запах поджаренного хлеба. Внешние оболочки зерна разорваны.Due to excess pressure, the water inside the grain boils and destroys the structure of the granular product. The grain acquires a dark yellow color, the smell of toasted bread. The outer shell of the grain is torn.

Зерно после обработки имело влажность 8%, а его объемная масса составляла 0,450-0,480 кг/л.The grain after processing had a moisture content of 8%, and its bulk density was 0.450-0.480 kg / l.

Пример 7.Example 7

Обработке подвергалось зерно проса с влажностью до обработки 12%, с объемной массой 0,740 кг/л.Processing was subjected to millet grain with a moisture content up to 12%, with a bulk density of 0.740 kg / l.

Биологической особенностью проса является сравнительно мелкий размер семян и твердая цветковая оболочка, поэтому для его вспучивания необходимо размягчить и разрушить эту оболочку. Режим обработки проса включает сильное увлажнение и быстрый прогрев зерна.The biological feature of millet is the relatively small size of the seeds and a solid flower shell, so for its expansion it is necessary to soften and destroy this shell. The millet processing mode includes strong hydration and quick heating of the grain.

В камеру подавался пар под давлением 0,2 МПа, с температурой 115°С. По истечении 20 с подача пара прекращалась, и в камеру подавался под давлением 0,3 МПа подогретый до температуры 400°С воздух.Steam was supplied into the chamber under a pressure of 0.2 MPa, with a temperature of 115 ° C. After 20 s, the steam supply was stopped, and air heated to a temperature of 400 ° С was supplied to the chamber under a pressure of 0.3 MPa.

По истечении 3 с камеру мгновенно разгерметизируют, и обработанное зерно проса с избыточным давлением перемещается в приемную камеру.After 3 seconds, the chamber is instantly depressurized, and the processed millet grain with excessive pressure moves to the receiving chamber.

Под воздействием температуры и перепада давления вода внутри зерна и цветковых оболочек вскипает и зерно вспучивается, разрывая все зерновые оболочки.Under the influence of temperature and pressure drop, the water inside the grain and flower shells boils and the grain swells, breaking all the grain shells.

Просо после обработки имеет влажность 11-12%, а его объемная масса составляла 0,650-0,700 кг/л.Millet after processing has a moisture content of 11-12%, and its bulk density was 0.650-0.700 kg / l.

Пример 8.Example 8

Обработке подвергалось зерно подсолнечника влажностью 8%, с объемной массой 0,410 кг/л.The processing was subjected to sunflower grain with a moisture content of 8%, with a bulk density of 0.410 kg / l.

Биологической особенностью подсолнечника является высокое содержание белка и жира. Для сохранения свойств белка и жира требуется длительный прогрев при относительно мягком режиме. Из-за высокого содержания жира (50%) ядро подсолнечника сравнительно мягкое, при этом оболочки (лузга) прочные.The biological feature of sunflower is a high protein and fat content. To preserve the properties of protein and fat, prolonged warming up with a relatively mild regime is required. Due to the high fat content (50%), the sunflower kernel is relatively soft, while the shells (husks) are strong.

В камеру подавался пар под давлением 0,12 МПа, с температурой 103°С. По истечении 10 с подача пара прекращалась, и в камеру подавался под давлением 0,7 МПа подогретый до температуры 50°С воздух.Steam was supplied into the chamber under a pressure of 0.12 MPa, with a temperature of 103 ° C. After 10 s, the steam supply was stopped, and air heated to a temperature of 50 ° С was supplied to the chamber under a pressure of 0.7 MPa.

По истечении 20 с камеру мгновенно разгерметизируют, и обработанное зерно подсолнечника с избыточным давлением перемещается в приемную камеру. При давлении в приемной камере 0,08 атм и ниже происходит вскипание воды внутри зерна и разрушение его структуры.After 20 seconds, the chamber is instantly depressurized, and the processed sunflower grain with excessive pressure moves to the receiving chamber. At a pressure in the receiving chamber of 0.08 atm and below, water boils inside the grain and its structure is destroyed.

После обработки подсолнечник имеет влажность 9%, а его объемная масса составляла 0,310-0,340 кг/л.After processing, the sunflower has a moisture content of 9%, and its bulk density was 0.310-0.340 kg / l.

Изменение объемной массы зерна при различных параметрах обработки свидетельствует об изменении его пористости.A change in bulk mass of grain at various processing parameters indicates a change in its porosity.

Способ позволяет регулировать показатель объемной массы обработанного зерна, изменяя температуру и давление теплоносителя в зависимости от поставленной задачи. Для кормовых целей достаточно провести относительно мягкую обработку (Пример 1), для пищевых целей больше подходит жесткая обработка (Пример 3), для эффективного прогрева кормовых бобов требуется более длительное время обработки газообразным теплоносителем (Пример 4), для получения более пористой структуры обработанного зернового материала требуется более высокое давление газообразного теплоносителя (Пример 5).The method allows you to adjust the volumetric mass of the processed grain, changing the temperature and pressure of the coolant, depending on the task. For feed purposes, it is sufficient to carry out a relatively mild treatment (Example 1), for food purposes a more rigid treatment (Example 3) is more suitable, for effective heating of the fodder beans, a longer treatment time with gaseous heat carrier is required (Example 4), to obtain a more porous structure of the processed grain material a higher pressure of the gaseous coolant is required (Example 5).

Результаты обработки сведены в таблицу.The processing results are summarized in table.

Заявляемый способ может быть реализован на установке, содержащей дозатор 1, герметичную камеру 2 и приемную камеру 3.The inventive method can be implemented on an installation containing a dispenser 1, a sealed chamber 2 and a receiving chamber 3.

Камера 2 содержит загрузочный клапан 4, отдельный канал 5 для подвода пара, канал 6 для подвода подогретого газа и разгрузочный клапан 7.The chamber 2 contains a loading valve 4, a separate channel 5 for supplying steam, a channel 6 for supplying a heated gas and an unloading valve 7.

Обрабатываемый материал из дозатора 1 поступает в загрузочный клапан 4 в камеру 2. Камера 2 герметизируется и, если необходимо, по каналу 5 в камеру 2 подается под давлением предварительно подогретый пар.The processed material from the dispenser 1 enters the loading valve 4 into the chamber 2. The chamber 2 is sealed and, if necessary, preheated steam is supplied under pressure 5 to the chamber 2.

По истечении заданного в зависимости от вида обрабатываемого материала времени подача пара прекращается и в камеру подается под давлением подогретый, например, атмосферный воздух.After the set time has elapsed, depending on the type of material being processed, the steam supply is stopped and heated, for example, atmospheric air, is supplied under pressure.

По истечении времени камера 2 разгерметизируется и через разгрузочный клапан 7 обрабатываемый материал поступает в приемную камеру 3, где структура зернистого продукта разрушается под действием избыточного давления, образованного внутри него.After a lapse of time, the chamber 2 is depressurized and, through the unloading valve 7, the processed material enters the receiving chamber 3, where the structure of the granular product is destroyed under the action of excess pressure generated inside it.

Готовый продукт выгружается из приемной камеры 3.The finished product is unloaded from the receiving chamber 3.

Обработанное зерно и крупяные изделия пригодны для производства продуктов, не требующих варки, а также в сельскохозяйственном производстве для изготовления кормов.Processed grain and cereals are suitable for the production of products that do not require cooking, as well as in agricultural production for the manufacture of feed.

При использовании в корм, обработанное зерно повышает продуктивность животных за счет увеличения его энергетической питательности, перевариваемости, скорости ферментации и ферментолиза в пищеварительном тракте.When used in feed, processed grain increases the productivity of animals by increasing its energy nutrition, digestibility, fermentation rate and fermentolysis in the digestive tract.

Объемная масса зерна пшеницы в зависимости от параметров обработки при постоянном времени 50 сBulk mass of wheat grain depending on processing parameters at a constant time of 50 s Вариант обработкиProcessing option Влажность зерна до обработкиGrain moisture before processing Давление пара, МПаVapor pressure, MPa Температура пара, °СSteam temperature, ° С Давление воздуха, МПаAir pressure, MPa Температура воздуха, °СAir temperature ° C Влажность зерна после обработки, %The moisture content of the grain after processing,% Объемная масса зерна, кг/лBulk mass of grain, kg / l 1one 14fourteen 0,450.45 146146 0,80.8 200200 1313 0,610-0,6500.610-0.650 22 14fourteen 0,450.45 146146 1,01,0 220220 11eleven 0,52-0,560.52-0.56 33 14fourteen 0,450.45 146146 1,21,2 250250 88 0,310-0,3500.310-0.350

Claims (5)

1. Способ производства вспученного зерна, включающий загрузку зернового материала в камеру, герметизацию камеры, обработку зернового материала в камере и выгрузку зернового материала в приемный бункер, отличающийся тем, что в камеру подают под давлением предварительно подогретый газообразный теплоноситель, по истечении времени камеру мгновенно разгерметизируют и обработанное зерно с избыточным давлением перемещают в приемный бункер, при этом время обработки газообразным теплоносителем 3-300 с, давление газообразного теплоносителя 0,3-3 МПа, а температура газообразного теплоносителя 50-400°С.1. A method for the production of expanded grain, including loading grain material into the chamber, sealing the chamber, processing the grain material in the chamber and unloading the grain material into the receiving hopper, characterized in that a preheated gaseous coolant is supplied into the chamber under pressure, after which the chamber is instantly depressurized and the processed grain with excess pressure is transferred to a receiving hopper, while the treatment time with a gaseous coolant is 3-300 s, the pressure of the gaseous coolant is 0.3-3 Pa, and the temperature of the gaseous coolant 50-400 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразного теплоносителя используют, например, воздух.2. The method according to claim 1, characterized in that, for example, air is used as the gaseous heat carrier. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обработкой газообразным теплоносителем зерновой материал обрабатывают паром.3. The method according to claim 1, characterized in that before processing the gaseous heat carrier, the grain material is treated with steam. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что давление пара не более 0,499 МПа, а время обработки водяным паром не более 600 с.4. The method according to claim 3, characterized in that the vapor pressure is not more than 0.499 MPa, and the treatment time with water vapor is not more than 600 s. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсолютное давление в приемном бункере ниже или равно атмосферному давлению - не более 0,1 МПа. 5. The method according to claim 1, characterized in that the absolute pressure in the receiving hopper is lower than or equal to atmospheric pressure - not more than 0.1 MPa.
RU2010108500/13A 2010-03-09 2010-03-09 Puffed grains production method RU2432779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108500/13A RU2432779C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Puffed grains production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108500/13A RU2432779C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Puffed grains production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010108500A RU2010108500A (en) 2011-09-20
RU2432779C1 true RU2432779C1 (en) 2011-11-10

Family

ID=44758267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108500/13A RU2432779C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Puffed grains production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432779C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490937C1 (en) * 2012-06-01 2013-08-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Method of production of expanded feed grains
RU2493752C1 (en) * 2012-06-07 2013-09-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Line of production of expanded feed grain
RU2496333C1 (en) * 2012-06-07 2013-10-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Puffed grains production installation
RU2500175C1 (en) * 2012-07-10 2013-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Installation for swollen fodder grain production
RU2508697C1 (en) * 2012-11-20 2014-03-10 Георгий Михайлович Суслянок Swollen vigna grain product manufacture method
RU2511756C1 (en) * 2012-11-20 2014-04-10 Георгий Михайлович Суслянок Method for production of puffed product of feed millet grains
RU2537541C1 (en) * 2013-07-23 2015-01-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Method of micronizing of fodder grain
RU2562715C1 (en) * 2014-03-28 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Биотехника" Barometric destruction of multiphase media and device to this end
RU2569005C1 (en) * 2014-06-26 2015-11-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Method of production of expanded product of feed grain

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482697C1 (en) * 2011-10-20 2013-05-27 Сергей Васильевич Лунков Vegetal raw material treatment method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490937C1 (en) * 2012-06-01 2013-08-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Method of production of expanded feed grains
RU2493752C1 (en) * 2012-06-07 2013-09-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Line of production of expanded feed grain
RU2496333C1 (en) * 2012-06-07 2013-10-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Puffed grains production installation
RU2500175C1 (en) * 2012-07-10 2013-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Installation for swollen fodder grain production
RU2508697C1 (en) * 2012-11-20 2014-03-10 Георгий Михайлович Суслянок Swollen vigna grain product manufacture method
RU2511756C1 (en) * 2012-11-20 2014-04-10 Георгий Михайлович Суслянок Method for production of puffed product of feed millet grains
RU2537541C1 (en) * 2013-07-23 2015-01-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) Method of micronizing of fodder grain
RU2562715C1 (en) * 2014-03-28 2015-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Биотехника" Barometric destruction of multiphase media and device to this end
RU2569005C1 (en) * 2014-06-26 2015-11-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Method of production of expanded product of feed grain

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010108500A (en) 2011-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432779C1 (en) Puffed grains production method
RU2324370C1 (en) Production method of corn flakes
Deepa et al. Effect of high-temperature short-time ‘micronization’of grains on product quality and cooking characteristics
RU2220586C1 (en) Swollen grain production method
DK171391B1 (en) Plants for the processing and production of harvested cereal or seed products or for providing low bacterial counts in cocoa beans; process for producing an animal feed in the form of harvested cereal products or peeled and toasted seeds using this plant and using this plant or method for producing an animal feed
RU2200429C2 (en) Method of producing flakes from bean and cereal cultures
RU171236U1 (en) Device for heat treatment of plant materials under pressure
RU2398449C1 (en) Method for production of cereal products
RU2507864C1 (en) Method for production of puffed product of feed sorgo grains
Andrejko et al. Influence of preliminary thermal processing applying infra-red radiation on pea seeds cooking process
RU2482697C1 (en) Vegetal raw material treatment method
RU2512002C1 (en) Method for production of puffed product of feed popping maize grains
RU2508693C1 (en) Soya grain flakes production method
RU2511347C1 (en) Method for production of puffed product of peeled sorgo grains
RU2484901C1 (en) Method of hydrothermal processing of buckwheat grain
RU2504214C1 (en) Peeled oat grain flakes production method
RU2537541C1 (en) Method of micronizing of fodder grain
RU2507875C1 (en) Method for production of flakes of maize grains (except popping ones)
RU2536919C2 (en) Method for production of puffed product of peeled rice grains
RU2562715C1 (en) Barometric destruction of multiphase media and device to this end
RU2511883C1 (en) Method for production of puffed product of peeled millet grains
RU2560982C1 (en) Method for production of wheat flakes that need no boiling
RU2511894C1 (en) Method for production of swollen product of peeled peanut grains
RU2535936C2 (en) Method for production of puffed product of peeled siberian millet grains
RU2512144C1 (en) Method for manufacture of swollen product of peeled sunflower seeds

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180310