RU2435448C1 - Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product - Google Patents

Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product Download PDF

Info

Publication number
RU2435448C1
RU2435448C1 RU2010118773/10A RU2010118773A RU2435448C1 RU 2435448 C1 RU2435448 C1 RU 2435448C1 RU 2010118773/10 A RU2010118773/10 A RU 2010118773/10A RU 2010118773 A RU2010118773 A RU 2010118773A RU 2435448 C1 RU2435448 C1 RU 2435448C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
heating
product
legumes
stage
Prior art date
Application number
RU2010118773/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Подобедов (RU)
Александр Васильевич Подобедов
Original Assignee
Александр Васильевич Подобедов
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 Александр Васильевич Подобедов filed Critical Александр Васильевич Подобедов
Priority to RU2010118773/10A priority Critical patent/RU2435448C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2435448C1 publication Critical patent/RU2435448C1/en

Links

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention is intended for usage in processing of leguminous crops such as seeds of soya, broad beans, peas, lupine, vetch in production of food components as well as feed components and seed supplements for farm animals and birds. In the course of the method implementation one performs thermal treatment of seeds with stage heating with subsequent cooling of thermally inactivated seeds, primary seeds milling, moistening and secondary seeds milling.
EFFECT: invention ensures the possibility to produce leguminous crops seeds with low content of anti-nutritional substances combined with high content of accessible amino acids and protein.
9 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области переработки сельскохозяйственного сырья, в частности к области переработки семян бобовых культур, и может быть использовано при переработке семян сои, кормовых бобов, гороха, люпина, вики при производстве пищевых продуктов, а также компонентов кормов и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных и птиц.The invention relates to the field of processing agricultural raw materials, in particular to the field of processing seeds of legumes, and can be used in the processing of seeds of soybeans, fodder beans, peas, lupins, vetch in the manufacture of food products, as well as feed components and feed additives for farm animals and birds.

Известен (RU, патент №2105494) способ инактивации антипитательных веществ соевых бобов путем промывки цельных соевых бобов водой, замачивания в щелочном растворе со значением pH 8,3-8,5 до степени набухания 0,3-0,35, термическую обработку в поле токов СВЧ при градиенте температуры 7-9°С/мин до влажности 8-12%.Known (RU, patent No. 2105494) is a method of inactivating anti-nutritional substances of soybeans by washing whole soybeans with water, soaking in an alkaline solution with a pH value of 8.3-8.5 to a degree of swelling of 0.3-0.35, heat treatment in the field microwave currents at a temperature gradient of 7-9 ° C / min to a moisture content of 8-12%.

Недостатком данного способа является присутствие в готовом продукте значительного количества антипитательных веществ, ограничивающих применение готового продукта в качестве пищевого продукта, а также компонента корма для сельскохозяйственных животных и птиц.The disadvantage of this method is the presence in the finished product of a significant amount of anti-nutritional substances that limit the use of the finished product as a food product, as well as a feed component for farm animals and birds.

Известен (RU, патент №2190334) способ переработки соевых бобов. Согласно известному способу последовательно осуществляют сушку соевых бобов, размол, смешивание с водой, перемешивание, разделение на растворимую и нерастворимую фракции, причем сушку производят в барабанной сушилке при температуре 80-85°С до влажности 10-12%, выдавливание масла производят в прессе, а размол выжимки осуществляют на вибромельницах до фракции 50 мкм и менее с одновременным саморазогревом продукта до температуры 51-60°С, а смешивание и перемешивание выполняют в емкости с размещенными в ней нагревателем, вибромешалкой, разделение на растворимую и нерастворимую фракции осуществляют на вибросите, при этом температуру воды, соотношение компонентов и продолжительность перемешивания подбирают, исходя из условий получения растворимой и нерастворимой фракций, причем выделенную нерастворимую фракцию сушат в барабанных сушилках до влажности 7-10%, а из растворимой части выделяют белок.Known (RU, patent No. 2190334) a method of processing soybeans. According to the known method, soybeans are subsequently dried, milled, mixed with water, mixed, separated into soluble and insoluble fractions, and drying is carried out in a drum dryer at a temperature of 80-85 ° C to a moisture content of 10-12%, the oil is extruded in a press, and grinding the squeeze is carried out in vibrating mills to a fraction of 50 microns or less with simultaneous self-heating of the product to a temperature of 51-60 ° C, and mixing and stirring is performed in a container with a heater, vibrating mixer placed in it, separation soluble and insoluble fractions are carried out on a vibrating screen, while the water temperature, the ratio of components and the duration of mixing are selected based on the conditions for obtaining soluble and insoluble fractions, and the selected insoluble fraction is dried in a drum dryer to a moisture content of 7-10%, and isolated from the soluble part protein.

Недостатком данного способа является присутствие в готовом продукте антипитательных веществ, ограничивающих применение готового продукта в качестве пищевого продукта, а также компонента корма для сельскохозяйственных животных и птиц.The disadvantage of this method is the presence in the finished product of anti-nutritional substances that limit the use of the finished product as a food product, as well as a feed component for farm animals and birds.

Известен (RU, патент №2220587) способ обработки соевых бобов, включающий промывку водой цельных соевых бобов, их выдерживание в водном растворе, термическую обработку до влажности бобов 8-12%, причем сырье предварительно обрабатывают нетоксичным дезинфицирующим веществом (в частности, раствором медного купороса), осуществляют проращивание бобов в водном растворе смеси нитрата калия, нитрата кальция, фосфата калия однозамещенного, сульфата магния в течение 5-7 суток, а затем обрабатывают пророщенные бобы раствором пропионовой кислоты в концентрации 8-10% и подвергают термообработке при температуре 65-75°С.Known (RU patent No. 2220587) is a method of processing soybeans, including washing with water whole soybeans, keeping them in an aqueous solution, heat treatment to a moisture content of beans of 8-12%, and the raw materials are pre-treated with a non-toxic disinfectant (in particular, copper sulfate solution ), carry out the germination of beans in an aqueous solution of a mixture of potassium nitrate, calcium nitrate, potassium phosphate monosubstituted, magnesium sulfate for 5-7 days, and then the sprouted beans are treated with a solution of propionic acid in a concentrate ation 8-10% and heat treated at a temperature of 65-75 ° C.

Известный способ нетехнологичен, и, кроме того, степень удаления антипитательных веществ из соевых бобов недостаточна для применения обработанных соевых бобов в качестве пищевого продукта, а также компонента корма для сельскохозяйственных животных и птиц.The known method is low-tech, and, in addition, the degree of removal of anti-nutritional substances from soybeans is insufficient for the use of processed soybeans as a food product, as well as a feed component for farm animals and birds.

Известен (RU, патент №2085088) способ тепловой обработки зерновых продуктов (в том числе и бобов сои) электрофизическими методами, включающий в себя два этапа обработки. На первом этапе продукт в течение 30-90 с нагревают тепловой энергией, например энергией ИК-излучения, до температуры 95-105°С без существенного изменения его влагосодержания. На втором этапе продолжительностью 20-60 секунд температуру продукта доводят до 120-180°С с использованием электромагнитного поля СВЧ с удельной мощностью не менее 5 кДж/кгс.Known (RU, patent No. 2085088) a method of heat treatment of grain products (including soybeans) by electrophysical methods, which includes two stages of processing. At the first stage, the product is heated for 30-90 s with thermal energy, for example, infrared energy, to a temperature of 95-105 ° C without a significant change in its moisture content. At the second stage, lasting 20-60 seconds, the product temperature is brought to 120-180 ° C using a microwave electromagnetic field with a specific power of at least 5 kJ / kgf.

Известный способ обладает возможностью инактивации ингибиторов сои без замачивания и варки, но высокая конечная температура обработки 180°С ведет к денатурации белка, окислению нативного масла, ухудшению потребительских свойств сои.The known method has the ability to inactivate soy inhibitors without soaking and cooking, but a high final processing temperature of 180 ° C leads to protein denaturation, oxidation of the native oil, and deterioration of consumer properties of soy.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент №2238662) известный способ инактивации семян бобовых культур. Согласно известному способу семена подвергают циклическому нагреву, причем во время нагрева семян осуществляют их перемещение в направлении сверху вниз, при этом нагрев семян осуществляют через равные промежутки времени, при этом продолжительность нагрева семян при каждом цикле составляет не менее 0,5 промежутка времени между смежными циклами нагрева.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized (RU, patent No. 2238662) a known method of inactivation of legume seeds. According to the known method, the seeds are subjected to cyclic heating, and during heating of the seeds, they are moved in the direction from top to bottom, while heating the seeds is carried out at regular intervals, while the duration of heating the seeds with each cycle is at least 0.5 time intervals between adjacent cycles heating up.

Недостатком известного способа можно признать неполноту удаления антипитательных веществ, а также невысокую энергоэффективность.The disadvantage of this method can be recognized as incomplete removal of anti-nutritional substances, as well as low energy efficiency.

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа термической инактивации семян бобовых культур.The technical problem to which the present invention is directed is to develop a method for the thermal inactivation of legumes.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в обеспечении возможности получения семян бобовых культур с низким содержанием антипитательных веществ при высоком содержании усвояемых аминокислот и белка.The technical result obtained by the implementation of the developed method consists in providing the possibility of obtaining legume seeds with a low content of anti-nutritional substances at a high content of digestible amino acids and protein.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ термической инактивации семян бобовых культур. При реализации разработанного способа производят термообработку семян ступенчатым нагревом с последующим охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян, увлажнением и вторым измельчением семян. Предпочтительно в процессе термообработки семена бобовых культур перемещают через зону нагрева с постоянной скоростью, что обеспечивает получение всеми обрабатываемыми семенами одинакового количества тепловой энергии. При этом предпочтительно семена перемещают в вертикальном направлении как под действием сил гравитации, так и при дополнительном воздействии вибрации, прилагаемой к перемещающимся семенам. Преимущественно промежуток времени между окончанием предыдущей ступени нагрева и началом следующей ступени нагрева продукта не превышает удвоенной продолжительности предыдущей ступени нагрева продукта. Это обеспечивает распределение поступившей в семя тепловой энергии по всему объему семени, а также позволяет осуществить самопроизвольное равномерное распределение влаги по всему объему семени. В случае совместной обработки семян нескольких бобовых культур их смешение преимущественно производят перед обработкой. Обычно смешение осуществляют путем одновременной подачи семян различных бобовых культур на транспортер, подающий семена на термообработку. Регулируя скорость подачи каждого из видов обрабатываемых семян, регулируют их соотношение в готовой смеси. Однако смешение семян может быть проведено и после термообработки, когда смешивают в соответствующем соотношении семена уже прошедшие термообработку. Температура семян бобовых культур, поступающих на термическую инактивацию, зависит от внешних условий, но желательно, чтобы на последней ступени термообработки температура составляла от 105 до 125°С. Указанный интервал температур в совокупности с предшествующей ступенчатой термообработкой обеспечивает практически полное удаление антипитательных веществ из семян бобовых культур. Последующее принудительное охлаждение до температуры менее 50°С совместно с естественным охлаждением за счет выхода полупродукта (термически инактивированных семян бобовых культур) из средства термообработки позволяет повысить содержание усвояемых углеводов. Увлажнение полупродукта после стадии принудительного охлаждения до доведения содержания влаги в продукте от 11 до 15% позволяет, с одной стороны, довести содержание влаги до требований стандарта и, с другой стороны, при необходимости дополнительно охладить предварительно измельченные термически инактивированные семена бобовых культур, что приводит к повышению длительности хранения готового продукта.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method of thermal inactivation of legume seeds. When implementing the developed method, heat treatment of seeds is carried out by step heating, followed by cooling of thermally inactivated seeds, first grinding of seeds, moistening and second grinding of seeds. Preferably, in the heat treatment process, the seeds of legumes are moved through the heating zone at a constant speed, which ensures that all processed seeds receive the same amount of thermal energy. In this case, it is preferable that the seeds are moved in the vertical direction both under the action of gravitational forces and under the additional influence of vibration applied to the moving seeds. Advantageously, the time interval between the end of the previous heating step and the beginning of the next heating step of the product does not exceed twice the duration of the previous heating step of the product. This ensures the distribution of thermal energy received in the seed throughout the entire volume of the seed, and also allows for the spontaneous uniform distribution of moisture throughout the entire volume of the seed. In the case of joint processing of seeds of several legumes, their mixing is predominantly carried out before processing. Typically, the mixing is carried out by simultaneously feeding the seeds of various legumes to a conveyor feeding the seeds for heat treatment. By adjusting the feed rate of each of the types of processed seeds, regulate their ratio in the finished mixture. However, seed mixing can also be carried out after heat treatment, when the seeds that have already undergone heat treatment are mixed in the appropriate ratio. The temperature of the seeds of legumes arriving for thermal inactivation depends on external conditions, but it is desirable that the temperature at the last stage of heat treatment be from 105 to 125 ° C. The specified temperature range in conjunction with the previous stepwise heat treatment provides almost complete removal of anti-nutrients from the seeds of legumes. Subsequent forced cooling to a temperature of less than 50 ° C in conjunction with natural cooling due to the exit of the intermediate (thermally inactivated seeds of legumes) from the heat treatment means allows to increase the content of digestible carbohydrates. Moistening the intermediate after the forced cooling stage to bring the moisture content in the product from 11 to 15% allows, on the one hand, to bring the moisture content to the requirements of the standard and, on the other hand, if necessary, additionally cool the pre-ground thermally inactivated legume seeds, which leads to increase the shelf life of the finished product.

В результате реализации способа получен инактивированный продукт, представляющий собой термически инактивированные семена сои, и/или семена люпина, и/или семена кормовых бобов. Соотношение компонентов в смеси, а также степень инактивации каждого вида семян, зависит от требований, предъявляемых к готовому продукту, а также от области дальнейшего применения продукта.As a result of the implementation of the method, an inactivated product is obtained, which is a thermally inactivated soybean seed, and / or lupine seeds, and / or forage bean seeds. The ratio of components in the mixture, as well as the degree of inactivation of each type of seed, depends on the requirements for the finished product, as well as on the area of further use of the product.

Для термической инактивации семян бобовых культур может быть применено устройство термической инактивации семян бобовых культур ниже приведенной конструкции. Устройство термической инактивации (инактиватор) содержит, по меньшей мере, одну секцию нагревателя с корпусом, расположенный на входе в нагреватель узел загрузки продукта и расположенный на выходе из нагревателя узел для выгрузки продукта, причем нагреватель выполнен в виде расположенных в его корпусе и закрепленных на корпусе множества горизонтальных труб, внутренние объемы которых соединены друг с другом, системы подачи теплоносителя на входы верхних труб и системы отвода теплоносителя на выходе нижних труб, при этом расстояние между соседними трубами соизмеримо с размером обрабатываемого семени, а трубы расположены параллельными рядами со смещением от ряда к ряду. В качестве теплоносителя может быть использована любая текучая неагрессивная среда, способная перемещаться по внутреннему объему труб при температуре, необходимой для термической инактивации семян бобовых культур. В частности, в качестве теплоносителя может быть использован пар, а также жидкости или жидкие смеси, в том числе и растворы, с высокой температурой кипения. Обычно используют трубы из стали, поскольку они достаточно устойчивы к действию практически любых видов теплоносителя, обладают хорошей теплопроводностью и могут быть достаточно легко смонтированы в корпусе любым известным путем. Преимущественно устройство содержит несколько уровней размещения труб в секции нагревателя. Вышеуказанное техническое решение обеспечивает нагрев поступающих в секцию семян бобовых культур до необходимой температуры в течение короткого промежутка времени. Предпочтительно для повышения теплоотдачи и создания эффекта смешивания обрабатываемых семян бобовых культур, желательно, чтобы трубы в секции были расположены параллельно со смещением от ряда к ряду. Но для усиления теплового воздействия на обрабатываемые семена бобовых культур трубы могут быть расположены параллельно в ряду, но в соседних рядах трубы могут быть расположены под углом относительно направления труб предыдущего ряда. Кроме того, внутренние объемы труб в ряду и/или в секции могут быть соединены между собой в корпусе более одного раза с образованием сетчатой структуры. Это обеспечит большую теплоотдачу внутри корпуса. В одном из вариантов реализации разработанного устройства может быть использован корпус прямоугольного сечения в поперечнике, при этом трубы, изготовленные из стали, проходя через внутренний объем корпуса, частично выходят за его пределы и закреплены сварными или резьбовыми соединениями на корпусе. При этом вне пределов корпуса трубы соединены в единую систему путем сообщения внутренних объемов труб изогнутыми полыми перемычками. Однако корпус может иметь в сечении и отличную от прямоугольной форму. Кроме того, соединение труб полыми перемычками может быть произведено и внутри корпуса. С одной стороны, это несколько усложняет монтаж, но, с другой стороны, несколько уменьшает тепловые потери. Теплоноситель поступает первоначально в верхние ряды труб, проходит по объединенной системе труб, нагревая внутреннее пространство корпуса и обрабатываемые семена бобовых культур и выходит их одной из труб нижнего ряда. В некоторых вариантах реализации разработанной конструкции теплоноситель затем поступает в теплообменник, нагревается там и повторно поступает на вход системы труб. Для обеспечения термической инактивации семян любых бобовых культур желательно, чтобы устройство содержало более одной секции нагревателя. Для уменьшения тепловых потерь желательно использовать термоизолированный корпус устройства. Термоизоляция корпуса может быть произведена любым известным путем. На выходе из корпуса может быть установлено средство регулирования скорости перемещения семян по устройству. Предпочтительно оно может быть выполнено в виде ирисовой диафрагмы и/или средства создания колебаний устройства.For the thermal inactivation of legume seeds, a device for the thermal inactivation of legume seeds below the design can be used. The thermal inactivation device (inactivator) contains at least one heater section with a housing, a product loading unit located at the heater inlet and a product unloading unit located at the outlet of the heater, the heater being made in the form of a heater located in its housing and mounted on the housing many horizontal pipes, the internal volumes of which are connected to each other, the coolant supply system to the inlet of the upper pipes and the coolant removal system at the outlet of the lower pipes, the distance between in adjacent pipes is commensurate with the size of the treated seed and the tubes are arranged in parallel rows offset from row to row. Any non-aggressive fluid medium that can move along the internal volume of pipes at a temperature necessary for the thermal inactivation of leguminous seeds can be used as a heat carrier. In particular, steam, as well as liquids or liquid mixtures, including solutions, with a high boiling point can be used as a heat carrier. Steel pipes are usually used, since they are sufficiently resistant to virtually any type of coolant, have good thermal conductivity, and can be easily mounted in the casing by any known method. Advantageously, the device comprises several levels of pipe placement in the heater section. The above technical solution ensures the heating of legumes entering the seed section to the required temperature in a short period of time. It is preferable to increase the heat transfer and create the effect of mixing the processed seeds of legumes, it is desirable that the pipes in the section were parallel to the offset from row to row. But to enhance the thermal effect on the processed seeds of legumes, the pipes can be arranged in parallel in a row, but in adjacent rows, the pipes can be located at an angle relative to the direction of the pipes of the previous row. In addition, the internal volumes of the pipes in the row and / or in the section can be interconnected in the housing more than once with the formation of a mesh structure. This will provide greater heat transfer inside the case. In one embodiment of the developed device, a rectangular cross-sectional case can be used across, while pipes made of steel, passing through the internal volume of the body, partially extend beyond it and are fixed with welded or threaded joints on the body. Outside the casing, the pipes are connected into a single system by communicating the internal volumes of the pipes with curved hollow bridges. However, the housing may be in cross section and different from a rectangular shape. In addition, the connection of pipes with hollow jumpers can be made inside the housing. On the one hand, this complicates the installation somewhat, but, on the other hand, somewhat reduces heat loss. The coolant enters initially in the upper rows of pipes, passes through an integrated pipe system, heating the interior of the body and the processed seeds of legumes and leaves one of the pipes in the lower row. In some embodiments of the developed design, the coolant then enters the heat exchanger, heats up there, and re-enters the inlet of the pipe system. To ensure thermal inactivation of the seeds of any legumes, it is desirable that the device contains more than one section of the heater. To reduce heat loss, it is desirable to use a thermally insulated device casing. Thermal insulation of the case can be made by any known method. At the exit from the housing, a means for controlling the speed of movement of seeds through the device can be installed. Preferably, it can be made in the form of an iris diaphragm and / or means for creating oscillations of the device.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

Семена бобовых культур, подлежащие термической инактивации, загружают в, по меньшей мере, один приемный бункер. В случае использования одного бункера при необходимости получения смеси термически инактивированных семян различных бобовых культур в приемном бункере происходит их смешивание. В случае использования нескольких бункеров в каждый из используемых бункеров помещают семена одной из бобовых культур и, регулируя удельную подачу через норию семян каждого бобового растения на транспортер системы подачи исходных семян бобовых культур в бункер-накопитель, производят на транспортере предварительное составление смеси семян бобовых культур заданного состава. Затем осуществляют перемещение семян (или смеси семян) в бункер-питатель. Из бункера-питателя предпочтительно самотеком исходные семена поступают в устройство термической инактивации семян. При этом предварительно во внутренний объем труб устройства термической инактивации семян подают поток теплоносителя. В устройстве термической инактивации обрабатываемые семена самотеком перемещаются в направлении сверху вниз, проходя через секции нагрева. Для постоянства скорости перемещения возможно использование генератора вибрации, воздействующего на устройство термической инактивации. Удаление термообработанных бобов осуществляют из нижней части указанного устройства. Выделившаяся при термической инактивации семян влага в виде пара удаляется через загрузочное отверстие устройства термической инактивации. Теплоноситель, проходя по системе труб сверху вниз через все секции, разогревает внутренний объем корпуса. В процессе перемещения семян бобовых культур внутри корпуса происходит их термообработка с инактивацией. Поскольку скорость перемещения семян бобовых культур внутри корпуса предпочтительно практически постоянна, то все обрабатываемые (инактивируемые) семена получают практически одинаковое количество тепловой энергии. Это обеспечит при одинаковой скорости перемещения смеси бобов в вертикальной плоскости одинаковые условия прогрева смеси. При необходимости скорость перемещения обрабатываемых (инактивируемых) семян по корпусу может быть уменьшена или увеличена с использованием средства регулирования скорости перемещения семян по устройству (предпочтительно в виде заслонки) или придании корпусу устройства термической инактивации вибрации.Legume seeds to be thermally inactivated are loaded into at least one hopper. In the case of using one hopper, if it is necessary to obtain a mixture of thermally inactivated seeds of various legumes in the receiving hopper, they are mixed. In the case of using several bins, seeds of one of the legumes are placed in each of the bins used, and by adjusting the specific supply of seeds of each leguminous plant through the noria to the conveyor of the feed system for the seeds of legumes into the storage hopper, a preliminary mixture of legumes of the given crops is preliminarily prepared on the conveyor composition. Then carry out the movement of seeds (or mixture of seeds) in the hopper feeder. From the hopper-feeder, preferably by gravity, the original seeds enter the device for thermal inactivation of seeds. In this case, the heat carrier stream is preliminarily introduced into the internal volume of the pipes of the device for thermal inactivation of seeds. In the thermal inactivation device, the treated seeds by gravity move from top to bottom, passing through the heating section. To maintain the speed of movement, it is possible to use a vibration generator acting on the thermal inactivation device. Removing heat-treated beans is carried out from the bottom of the specified device. Moisture released during thermal inactivation of seeds in the form of steam is removed through the loading opening of the thermal inactivation device. The coolant, passing through the pipe system from top to bottom through all sections, heats the internal volume of the housing. In the process of moving seeds of legumes inside the body, they are heat treated with inactivation. Since the speed of movement of the seeds of legumes inside the body is preferably almost constant, all processed (inactivated) seeds receive almost the same amount of thermal energy. This will ensure at the same speed of movement of the bean mixture in the vertical plane the same conditions for heating the mixture. If necessary, the speed of movement of the processed (inactivated) seeds in the housing can be reduced or increased using means for controlling the speed of movement of seeds in the device (preferably in the form of a damper) or by imparting thermal vibration inactivation to the housing of the device.

При перемещении смесь бобов поступает в первую зону нагрева, где к каждому семени подводят определенное количество тепловой энергии. При дальнейшем перемещении в семени происходит процесс перераспределение тепла и влаги. При указанном процессе перераспределения подведенное во время первой ступени нагрева тепловой энергии равномерно перераспределяется по всему объему семени. Промежуток времени, во время которого в семени осуществляется процесс перераспределения тепла и влаги, то есть промежуток времени между окончанием первой ступени нагрева и началом второй ступени нагрева продукта, предпочтительно не превышает удвоенной продолжительности нагрева продукта. Указанное временное соотношение между продолжительностью ступени нагрева и ступени перераспределения тепла и влаги определено эмпирически. Как показали проведенные исследования, при выходе за границу указанного диапазона происходит существенное увеличение энергоемкости всего процесса без увеличения указанного технического результата. При дальнейшем перемещении термически инактивируемых семян они поступают во вторую зону нагрева, где к каждому предварительно нагретому во время первой ступени нагрева семени подводят определенное количество тепловой энергии. За счет подведенного во время второй ступени нагрева тепла происходит нагрев остаточной влаги в семени. При дальнейшем перемещении семена выходят из зоны нагрева, и в семени происходит процесс дальнейшего перераспределение тепла и влаги. Далее ступени повторяются описанным выше образом, то есть осуществляют ступенчатый нагрев влаги каждого семени до необходимой температуры и перераспределения тепла и влаги после каждого цикла нагрева. Нагрев семян приводит к разрушению и значительному снижению активности содержащейся в них липоксигеназы и подобных ферментов, вызывающих плохой запах, вкус и вкусоароматические ощущения в готовых продуктах, т.е. повышению потребительских характеристик готового продукта.When moving, the bean mixture enters the first heating zone, where a certain amount of thermal energy is supplied to each seed. With further movement in the seed, the process of redistribution of heat and moisture occurs. With the indicated redistribution process, the heat energy supplied during the first stage of heating is uniformly redistributed throughout the entire seed volume. The period of time during which the process of redistribution of heat and moisture is carried out in the seed, that is, the period of time between the end of the first stage of heating and the beginning of the second stage of heating of the product, preferably does not exceed twice the duration of heating of the product. The indicated temporal relationship between the duration of the heating stage and the stage of heat and moisture redistribution is determined empirically. As the studies showed, when going outside the specified range, there is a significant increase in the energy intensity of the entire process without increasing the specified technical result. With further movement of the thermally inactivated seeds, they enter the second heating zone, where a certain amount of thermal energy is supplied to each seed preheated during the first heating stage. Due to the heat introduced during the second stage of heating, the residual moisture in the seed is heated. With further movement, the seeds leave the heating zone, and the process of further redistribution of heat and moisture occurs in the seed. Next, the steps are repeated as described above, that is, they carry out stepwise heating of the moisture of each seed to the required temperature and redistribution of heat and moisture after each heating cycle. Heating of seeds leads to the destruction and a significant decrease in the activity of the lipoxygenase contained in them and similar enzymes that cause a bad smell, taste and aromatic sensations in the finished products, i.e. increase consumer characteristics of the finished product.

После прохождения устройства термической инактивации термообработанные семена поступают по системе транспортировки термообработанных семян в охладитель семян, где происходит принудительное охлаждение термически инактивированных семян с сохранением значительного количества усвояемых аминокислот и белка. После охладителя термообработанные семена поступают в первый измельчитель термообработанных семян, где их раскалывают на 2-4 части. Измельченные бобы поступают в увлажнитель, где влажность измельченных семян доводят до установленной стандартом величины. Одновременно, при необходимости, происходит дополнительное охлаждение термообработанных семян бобовых культур. Увлажненные частицы поступают во второй измельчитель термообработанных семян, где получают частицы размером до 1-2 мм. Измельченные частицы через систему выгрузки измельченных термообработанных семян поступают на склад или в транспортный узел предприятия.After passing through the thermal inactivation device, the heat-treated seeds enter the seed cooler through the heat-treated seed transportation system, where the heat-inactivated seeds are forcedly cooled while maintaining a significant amount of digestible amino acids and protein. After the cooler, the heat-treated seeds enter the first grinder of the heat-treated seeds, where they are split into 2-4 parts. The crushed beans enter the humidifier, where the moisture content of the crushed seeds is adjusted to the standard value. At the same time, if necessary, additional cooling of the heat-treated seeds of legumes occurs. Moistened particles enter the second grinder of heat-treated seeds, where particles up to 1-2 mm in size are obtained. The crushed particles through the system for unloading the crushed heat-treated seeds are delivered to the warehouse or to the transport hub of the enterprise.

Достижение указанного технического результата будет в дальнейшем обосновано экспериментальными данными.The achievement of the specified technical result will be further justified by experimental data.

В дальнейшем сущность разработанного технического решения будет раскрыта с использованием примеров реализации.In the future, the essence of the developed technical solution will be disclosed using implementation examples.

Эксперименты проводили в виварии ГУП «Загорское» ЭПХ ВНИТИП РАСХН на цыплятах-бройлерах кросса «АВИАН-48». Кормление осуществляли вволю сухими полноценными комбикормами растительного типа. Сухой комбикорм содержал пшеницу, кукурузу, бобовые, жмых подсолнечный, муку рыбную, лизина монохлоргидрат, метионин, соль поваренную, монокальцийфосфат, известняковую муку, премикс. В качестве бобовых использовали соевый жмых (контрольный опыт), смесь семян кормовых бобов и сои (соотношение 1:1), смесь семян люпина и сои (соотношение 1:1), смесь семян люпина, кормовых бобов и сои, взятых в соотношении 1:1.The experiments were carried out in the vivarium of the State Unitary Enterprise "Zagorskoye" EPH VNITIP RAAS on broiler chickens of the cross "AVIAN-48". Feeding was carried out ad libitum with dry, complete feeds of plant type. Dry feed contained wheat, corn, legumes, sunflower meal, fish flour, lysine monochlorohydrate, methionine, common salt, monocalcium phosphate, limestone flour, premix. Soybean meal (control experiment), a mixture of fodder and soybean seeds (1: 1 ratio), a mixture of lupine and soybean seeds (1: 1 ratio), a mixture of lupine, fodder and soybean seeds taken in a ratio of 1: one.

Предварительно были определены питательная ценность используемых исходных зернобобовых культур (% на воздушно-сухое вещество) (см. таблицу 1).Previously, the nutritional value of the used legumes was determined (% on air-dry matter) (see table 1).

Таблица 1Table 1 Питательные вещества и энергияNutrients and energy ЛюпинLupine Бобы кормовыеForage beans СояSoybean Обменная энергия, ккал/100 гMetabolic energy, kcal / 100 g 230230 237237 330330 Сырой протеинCrude protein 32,032,0 28,028.0 34,034.0 Сырая клетчаткаCrude fiber 13,513.5 6,66.6 7,07.0 Сырой жирCrude fat 3,73,7 1,51,5 16,616.6 Линолевая кислотаLinoleic acid 1,11,1 0,480.48 8,258.25 КальцийCalcium 0,290.29 0,110.11 0,220.22 ФосфорPhosphorus 0,430.43 0,50.5 0,650.65 НатрийSodium 0,30.3 0,020.02 0,030,03 АминокислотыAmino acids лизинlysine 1,451.45 1,41.4 2,102.10 гистидинhistidine 0,960.96 0,740.74 0,90.9 аргининarginine 3,033.03 3,03.0 2,622.62 треонинthreonine 0,900.90 0,900.90 1,401.40 глицинglycine 0,900.90 1,081,08 1,51,5 цистинcystine 0,370.37 0,280.28 0,500.50 валинvaline 1,131.13 1,301.30 1,601,60 метионинmethionine 0,370.37 0,240.24 0,480.48 изолейцинisoleucine 3,323.32 2,402.40 1,701.70 лейцинleucine 3,323.32 2,932.93 2,702.70 тирозинtyrosine -- 0,80.8 1,021,02 фенилаланинphenylalanine 1,371.37 1,01,0 1,741.74 триптофанtryptophan 0,210.21 0,280.28 0,360.36

Кормовые бобы, соя и семена люпина, а также их смеси были обработаны согласно вышеприведенной технологии. Для этого были сформированы вышеуказанные смеси, которые были обработаны по разработанной технологии. Используемое устройство содержит пять ступеней нагрева, при этом в первой ступени использована температура 35÷45°С, во второй ступени - 75÷85°С, в третьей - 95÷105°С, в четвертой и пятой - 110÷120°С.Beans, soybeans and lupine seeds, as well as mixtures thereof, were processed according to the above technology. For this, the above mixtures were formed, which were processed according to the developed technology. The device used contains five stages of heating, with a temperature of 35 ÷ 45 ° C in the first stage, 75 ÷ 85 ° C in the second stage, 95 ÷ 105 ° C in the third, and 110 ÷ 120 ° C in the fourth and fifth.

Исследования были проведены по 7 группам бройлеров, где первая группа получала традиционный комбикорм, содержащий соевые бобы, вторая группа - комбикорм с необработанными кормовыми бобами и соевыми бобами, взятыми в соотношении 1:1, третья группа - комбикорм с необработанными семенами люпина и соевыми бобами, взятыми в соотношении 1:1, четвертая группа - комбикорм с необработанными соевыми бобами, кормовыми бобами и семенами люпина (взятыми в соотношении 1:1:1), пятая группа - комбикорм с обработанной смесью кормовых бобов и соевых бобов, взятых в соотношении 1:1, шестая группа - комбикорм с обработанной смесью семян люпина и соевых бобов, взятых в соотношении 1:1, седьмая группа - комбикорм с обработанной смесью, содержащей соевые бобы, кормовые бобы и семена люпина (взятые в соотношении 1:1:1).The studies were carried out in 7 groups of broilers, where the first group received traditional compound feed containing soybeans, the second group received compound feed with raw fodder beans and soybeans taken in a 1: 1 ratio, the third group received compound feed with unprocessed lupine seeds and soybeans, taken in the ratio 1: 1, the fourth group - compound feed with unprocessed soybeans, fodder beans and lupine seeds (taken in the ratio 1: 1: 1), the fifth group - compound feed with a processed mixture of fodder and soybeans taken in a ratio of 1: 1, the sixth group - compound feed with a treated mixture of lupine seeds and soybeans taken in a ratio of 1: 1, the seventh group - compound feed with a processed mixture containing soybeans, fodder beans and lupine seeds (taken in a 1: 1 ratio :one).

В таблице 2 приведены основные зоотехнические результаты опытов на бройлерах.Table 2 shows the main zootechnical results of experiments on broilers.

Таблица 2table 2 ПоказателиIndicators ГруппыGroups 1one 22 33 4four 55 66 77 Живая масса (кг)Live weight (kg) 19361936 18701870 18421842 18511851 19751975 19591959 19921992 В том числе петушковIncluding cockerels 20072007 19101910 18941894 18771877 20292029 20612061 20982098 В том числе курочекIncluding chickens 18651865 18441844 18211821 18181818 19211921 18571857 19621962 Сохранность поголовья, %The safety of the livestock,% 97,197.1 96,296.2 95,995.9 95,895.8 97,297.2 97,197.1 100one hundred Расход корма на 1 голову, кгFeed consumption per 1 head, kg 3,403.40 3,493.49 3,513,51 3,503,50 3,53,5 3,573.57 3,423.42 Затраты корма наFeed costs per 1,761.76 1,871.87 1,911.91 1,891.89 1,771.77 1,821.82 1,721.72 1 кг прироста1 kg of growth Среднесуточный прирост живой массы, гThe average daily gain in live weight, g 51,251,2 47,347.3 48,048.0 46,646.6 52,352.3 51,951.9 54,254,2

Данные таблицы 2 подтверждают, что соевые бобы, кормовые бобы и семена люпина, обработанные с использованием разработанной технологии, с успехом заменяют соевые бобы и продукты их переработки без отрицательного влияния на продуктивность цыплят-бройлеров.The data in table 2 confirm that soybeans, fodder beans and lupine seeds processed using the developed technology, successfully replace soybeans and their processed products without negatively affecting the productivity of broiler chickens.

Анализ больших бедренных костей цыплят-бройлеров на содержание сырой золы, кальция и фосфора показал, что введение соевых бобов, кормовых бобов и семян люпина, обработанных с использованием разработанной технологии, не ухудшает содержание кальция и фосфора в костях цыплят-бройлеров, хотя использование необработанных кормовых бобов и семян люпина отрицательно сказывается на содержание кальция и фосфора в костях.Analysis of the broiler femur’s large bones for raw ash, calcium and phosphorus showed that the introduction of soybeans, fodder and lupine seeds treated using the developed technology does not impair the calcium and phosphorus content in broiler bones, although the use of untreated feed Beans and lupine seeds adversely affect bone and calcium.

Эксперименты показывают, что применение разработанного способа термической инактивации семян бобовых культур позволяет получить продукты с низким содержанием антипитательных веществ при высоком содержании усвояемых аминокислот и белка и повышении срока хранения готового продукта.Experiments show that the application of the developed method of thermal inactivation of legume seeds allows to obtain products with a low content of anti-nutritional substances with a high content of digestible amino acids and protein and increase the shelf life of the finished product.

Claims (9)

1. Способ переработки семян бобовых культур, характеризующийся тем, что производят термическую инактивацию семян путем их термообработки ступенчатым нагревом с последующим охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян, увлажнением и вторым измельчением семян.1. A method of processing seeds of legumes, characterized in that the heat inactivation of the seeds is carried out by heat treatment by step heating, followed by cooling of the thermally inactivated seeds, first grinding the seeds, moistening and grinding the seeds. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе термообработки семена бобовых культур перемещают с постоянной скоростью.2. The method according to claim 1, characterized in that during the heat treatment, the seeds of legumes are moved at a constant speed. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что семена перемещают в вертикальном направлении.3. The method according to claim 2, characterized in that the seeds are moved in the vertical direction. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при термообработке промежуток времени между окончанием предыдущей ступени нагрева и началом второй ступени нагрева продукта не превышает удвоенной продолжительности предыдущей ступени нагрева продукта.4. The method according to claim 1, characterized in that during heat treatment, the time interval between the end of the previous stage of heating and the beginning of the second stage of heating of the product does not exceed twice the duration of the previous stage of heating of the product. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что семена различных бобовых культур смешивают перед термообработкой.5. The method according to claim 1, characterized in that the seeds of various legumes are mixed before heat treatment. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура последней ступени нагрева составляет от 105 до 125°С.6. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the last heating stage is from 105 to 125 ° C. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что после охлаждения температура продукта составляет менее 50°С.7. The method according to claim 1, characterized in that after cooling the temperature of the product is less than 50 ° C. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что после стадии увлажнения содержание влаги в продукте составляет от 11 до 15%.8. The method according to claim 1, characterized in that after the stage of wetting, the moisture content in the product is from 11 to 15%. 9. Инактивированный продукт, отличающийся тем, что представляет собой семена сои и/или семена люпина, и/или семена кормовых бобов, обработанные способом согласно пп.1-8. 9. An inactivated product, characterized in that it is soybean seeds and / or lupine seeds and / or forage bean seeds processed by the method according to claims 1-8.
RU2010118773/10A 2010-05-13 2010-05-13 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product RU2435448C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118773/10A RU2435448C1 (en) 2010-05-13 2010-05-13 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118773/10A RU2435448C1 (en) 2010-05-13 2010-05-13 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2435448C1 true RU2435448C1 (en) 2011-12-10

Family

ID=45405398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010118773/10A RU2435448C1 (en) 2010-05-13 2010-05-13 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2435448C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bampidis et al. Chickpeas (Cicer arietinum L.) in animal nutrition: A review
KR101663882B1 (en) Method for manufacturing blood powder using feed and fertilizer
CN107373054B (en) Special compound feed for boars and preparation method thereof
Leeson et al. Response of broiler chicks to dietary full-fat soybeans extruded at different temperatures prior to or after grinding
Siulapwa et al. Nutritional value of differently processed soybean seeds
RU2485794C1 (en) Fodder concentrate for feeding farm animals and birds as well as fishes
RU2483577C2 (en) Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product
JPS6258965A (en) Treatment of oil seed material
De Schutter et al. Soybeans: full-fat
RU2435448C1 (en) Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product
Balogun et al. EFFECT OF PERIOD OF BOILING FULL-FAT SOYA BEANS ON ITS AMINO ACID PROFILE AND ON PERFORMANCE OF PIGS
RU2313226C1 (en) Method for processing of full-fat soya beans
RU2435438C1 (en) Leguminous feed product for farm animals as well as fish and birds
RU2480997C2 (en) Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya grains
Mojarrad et al. Effect of soybean meal heat procedures on growth performance of broiler chickens
KR102061738B1 (en) Manufacturing method of formula feed using the sesame dregs.
US20140328984A1 (en) Process for making fortified oilseed animal feed
RU2457691C2 (en) Fodder product for farm animals and birds
RU2471369C1 (en) Method for thermal treatment of fodder components and fodder additives and thermally treated product
RU2435434C1 (en) Leguminous feed product for farm animals as well as fish and birds
CN106721327A (en) A kind of processing method of soy meal and the mixed feed using this soy meal
JPS6350975B2 (en)
RU2503248C1 (en) Method for preparation of fodder and/or fodder additive for farm animals and fishes
RU2435439C1 (en) Leguminous feed product for farm animals as well as fish and birds
RU2435437C1 (en) Food product

Legal Events

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

Effective date: 20120514

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130927

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140403

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20140403

Effective date: 20160714

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210623

Effective date: 20210623