RU2453369C1

RU2453369C1 - Method of millet hydrothermal treatment

Info

Publication number: RU2453369C1
Application number: RU2010148456/13A
Authority: RU
Inventors: Людмила Витальевна Анисимова (RU); Людмила Витальевна Анисимова; Олег Иванович Хомутов (RU); Олег Иванович Хомутов; Анастасия Андреевна Сидорова (RU); Анастасия Андреевна Сидорова
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-06-20

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention is related to flour-and-cereals industry. The method involves moistening millet grains or kernels moistening with water with vacuum build-up proceeding under a residual pressure of 0.05-0.07 MPa, water delivered into the grains or kernels during 10-60 sec. Then one performs the grains or kernels conditioning during 6-8 h. Then the grains or kernels are dried in a dryer at the drying medium temperature equal to 100-120°C.

EFFECT: invention allows to reduce the millet hydrothermal treatment process energy intensity as a result of decrease of energy costs associated with grains or kernels moistening and drying operations as well as to enhance millet processing products stability during storage due to enzymes activity reduction.

Description

Изобретение относится к области мукомольно-крупяной промышленности и может быть применено преимущественно на просозаводах.The invention relates to the field of the milling and cereal industry and can be applied mainly at prosozavod.

Известен способ выработки пшена, включающий очистку зерна проса от примесей, его гидротермическую обработку (ГТО) путем увлажнения водой в увлажнительной машине А1-БШУ-2 до влажности 18,0-24,0%, отволаживания в течение 9-12 ч, сушки при температуре агента сушки 120-150°С в течение 3,5-4,5 мин. После этого зерно шелушат, сортируют и осуществляют контроль качества готовой продукции (см. патент RU 2115476 С1, МПК⁶ В02В 5/02. Способ выработки пшена / Л.В.Анисимова, С.Н.Брасалин, Е.Я.Некрасова. - №96106460/13; заявлено 01.04.96; опубл. 20.07.98; Бюл. №20).A known method of producing millet, including cleaning millet grain from impurities, its hydrothermal treatment (GTO) by moistening with water in a humidifier A1-BShU-2 to a moisture content of 18.0-24.0%, curing for 9-12 hours, drying at the temperature of the drying agent 120-150 ° C for 3.5-4.5 minutes After that, the grain is husked, sorted and quality control of the finished product is carried out (see patent RU 2115476 C1, IPC ⁶ В02В 5/02. Method for the production of millet / L.V. Anisimova, S.N. Brasalin, E.Ya. Nekrasova. - No. 96106460/13; claimed 04/01/96; publ. 07/20/98; Bull. No. 20).

Недостатками известного способа выработки пшена являются повышенные затраты энергии на единицу готовой продукции вследствие того, что, во-первых, увлажнение зерна с помощью увлажнительной машины типа А1-БШУ-2 не позволяет получить необходимый уровень влажности при однократном пропуске зерна через машину, а двукратный пропуск через увлажнительные машины приводит к дополнительным затратам энергии; во-вторых, сушка зерна ведется при высокой температуре агента сушки. Кроме того, длительное отволаживание зерна после увлажнения требует больших производственных площадей для размещения бункеров для отволаживания.The disadvantages of the known method of producing millet are increased energy costs per unit of finished product due to the fact that, firstly, moistening the grain with a humidifier such as A1-BShU-2 does not allow you to obtain the required moisture level with a single pass of grain through the machine, and a double pass through humidification machines leads to additional energy costs; secondly, the drying of grain is carried out at a high temperature of the drying agent. In addition, long-term grain smoothing after wetting requires large production areas to accommodate smoothing bins.

Известен также способ ГТО зерна овса, включающий увлажнение зерна водой, его отволаживание и сушку. Увлажнение зерна проводят при наборе вакуума с остаточным давлением 0,03-0,05 МПа и подаче воды в зерно в течение 10-60 с последующим удалением излишков поверхностной влаги в отжимной колонке. Отволаживание зерна осуществляют в бункерах в течение 2,5-4,0 ч, а сушку - в сушилке при температуре агента сушки 130-160°С до влажности 12-14% (см. патент RU 2169615, МПК⁷ В02В 1/08. Способ гидротермической обработки зерна овса / Л.В.Анисимова, О.И Хомутов, В.Н.Старовойтов, С.О.Хомутов, А.С.Козьмин, О.В.Реммих, В.Н Малышев. - №99119446/13; заявлено 07.09.99; опубл. 27.06.01; Бюл. №18).There is also a known method for the TRP of oat grain, which includes moistening the grain with water, smoothing it and drying it. The humidification of the grain is carried out when vacuum is set with a residual pressure of 0.03-0.05 MPa and water is supplied to the grain for 10-60, followed by the removal of excess surface moisture in the squeezing column. Grain smoothing is carried out in bins for 2.5-4.0 hours, and drying is carried out in a dryer at a temperature of a drying agent of 130-160 ° C to a moisture content of 12-14% (see patent RU 2169615, IPC ⁷ В02В 1/08. The method of hydrothermal treatment of oat grain / L.V. Anisimova, O.I. Khomutov, V.N. Starovoitov, S.O. Khomutov, A.S. Kozmin, O.V. Remmikh, V.N. Malyshev.- No. 99119446 / 13; claimed 07.09.99; publ. 06/27/01; Bull. No. 18).

Данный способ ГТО невозможно использовать при переработке зерна или ядра проса, что обусловлено повышенными энергозатратами на создание высокой глубины вакуума и применение отжимной колонки для удаления излишков поверхностной влаги и поддержания высокой температуры агента сушки на этапе сушки зерна; кроме того, недостаточное время отволаживания приводит к снижению выхода готовой продукции.This TRP method cannot be used in the processing of grain or millet kernels, due to increased energy consumption for creating a high vacuum depth and the use of a squeezing column to remove excess surface moisture and maintain a high temperature of the drying agent at the stage of grain drying; in addition, insufficient tearing time leads to a decrease in the yield of finished products.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническим свойствам и достигаемому результату (прототипом) является способ гидротермической обработки зерна гречихи, включающий увлажнение зерна до влажности 26-31% при наборе вакуума с остаточным давлением 0,02-0,04 МПа и подаче воды в зерно в течение 10-60 с, отволаживание зерна в течение 4-6 ч в бункерах и сушку в сушилке при температуре агента сушки 140-180°С до влажности 12-14% (см. патент RU 2261145, МПК⁷ В02В 1/08. Способ гидротермической обработки зерна гречихи / Л.В.Анисимова, Л.А.Козубаева, О.И.Хомутов, С.В.Якушев. - №2261145; заявлено 24.10.2003; опубл. 27.09.2005; Бюл. №27).Closest to the proposed invention in terms of technical properties and the achieved result (prototype) is a method of hydrothermal processing of buckwheat grain, which includes moistening the grain to a moisture content of 26-31% when vacuum is set with a residual pressure of 0.02-0.04 MPa and water is supplied to the grain in for 10-60 s, grazing for 4-6 hours in bins and drying in a dryer at a temperature of a drying agent of 140-180 ° C to a moisture content of 12-14% (see patent RU 2261145, IPC ⁷ V02V 1/08. Method of hydrothermal treatment of buckwheat grain / L.V. Anisimova, L.A. Kozubaeva, O.I. Khomutov, S.V. Ya Kushev. - No. 2261145; claimed 24.10.2003; publ. 09.27.2005; Bull. No. 27).

Основным недостатком описанного способа ГТО, приводящим к отсутствию возможности применения способа для ГТО проса, является высокая энергоемкость, во-первых, из-за необходимости создания достаточной для увлажнения зерна гречихи глубины вакуума и последующего снижения влажности зерна при сушке до технологического уровня; во-вторых, из-за того, что создаваемый при увлажнении зерна гречихи вакуум с остаточным давлением 0,02-0,04 МПа приведет к частичному разрушению структуры ядра проса из-за резкого перепада давления воздуха внутри и снаружи ядра при увлажнении, что снизит выход готовой продукции, и переувлажнению зерна или ядра проса, что энергетически не выгодно. Кроме того, времени отволаживания, принятого для зерна гречихи, недостаточно для распределения влаги в зерне или ядре проса, что снизит выход готовой продукции.The main disadvantage of the described TRP method, which leads to the inability to use the method for TRP millet, is the high energy intensity, firstly, due to the need to create a vacuum depth sufficient to moisten buckwheat grain and the subsequent reduction of grain moisture during drying to the technological level; secondly, due to the fact that the vacuum created when the buckwheat grain is moistened with a residual pressure of 0.02-0.04 MPa will lead to a partial destruction of the structure of the millet core due to a sharp drop in air pressure inside and outside the kernel during wetting, which will reduce yield of finished products, and waterlogging of grain or millet kernel, which is energetically not profitable. In addition, the take-off time adopted for buckwheat grain is not enough to distribute moisture in the grain or millet kernel, which will reduce the yield of finished products.

В основе изобретения лежит задача снижения энергоемкости процесса гидротермической обработки.The basis of the invention is the task of reducing the energy intensity of the hydrothermal treatment process.

Решение этой задачи достигается тем, что в способе ГТО проса, включающем увлажнение зерна водой при наборе вакуума и подаче воды в течение 10-60 с, отволаживание и сушку, согласно изобретению увлажнение зерна или ядра водой проводят при наборе вакуума с остаточным давлением 0,05-0,07 МПа и подаче воды в зерно или ядро, отволаживание зерна или ядра осуществляют в течение 6-8 ч, а сушку зерна или ядра ведут при температуре агента сушки 100-120°С.The solution to this problem is achieved by the fact that in the TRP method of millet, which includes wetting the grain with water when vacuum is applied and supplying water for 10-60 s, dragging and drying, according to the invention, moistening the grain or kernel with water is carried out when vacuum is set with a residual pressure of 0.05 -0.07 MPa and the supply of water to the grain or core, the grazing of the grain or kernel is carried out for 6-8 hours, and the grain or kernel is dried at a temperature of the drying agent 100-120 ° C.

Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в увлажнении зерна или ядра проса водой при более низком вакууме, что уменьшит энергозатараты, изменении времени отволаживания и снижении температуры агента сушки, что также снизит затраты энергии. Это позволит увлажнить зерно или ядро проса до необходимого уровня влажности и обеспечить распределение влаги по внутренним тканям. При последующей сушке в просе пройдут такие химические процессы как частичная денатурация белка, клейстеризация крахмала и другие, что улучшит потребительские свойства готовой продукции, в частности, из-за снижения активности ферментов, в том числе липолитических, повысится стойкость продуктов переработки проса при хранении.Distinctive features of the proposed method are to moisten the grain or millet kernel with water at a lower vacuum, which will reduce energy consumption, change the tear-off time and lower the temperature of the drying agent, which will also reduce energy costs. This will moisturize the grain or kernel of millet to the desired moisture level and ensure the distribution of moisture throughout the internal tissues. During subsequent drying, millet will undergo such chemical processes as partial protein denaturation, starch gelatinization and others, which will improve the consumer properties of the finished product, in particular, due to a decrease in the activity of enzymes, including lipolytic ones, the stability of millet processing products during storage will increase.

При остаточном давлении ниже 0,05 МПа возможно частичное разрушение структуры ядра из-за резкого перепада давления воздуха внутри него и снаружи, что приведет к снижению выхода готовой продукции при последующей переработке проса. Кроме того, создание более глубокого вакуума повысит затраты энергии на процесс увлажнения проса. При остаточном давлении выше 0,07 МПа зерно или ядро проса недостаточно увлажнятся, вследствие чего на этапе сушки химические процессы, приводящие к улучшению технологических и потребительских свойств, пройдут в недостаточной степени.At a residual pressure below 0.05 MPa, partial destruction of the core structure is possible due to a sharp drop in air pressure inside and outside, which will lead to a decrease in the yield of finished products during subsequent processing of millet. In addition, creating a deeper vacuum will increase energy costs for the millet humidification process. At a residual pressure above 0.07 MPa, the grain or millet core will not be sufficiently moistened, as a result of which the chemical processes leading to the improvement of technological and consumer properties will be insufficiently dried.

При времени отволаживания зерна или ядра проса менее 6 ч влага в зерне или ядре проса не успеет распределиться, что приведет к повышенному растрескиванию ядра на этапе сушки и снизит выход готовой продукции. При отволаживании зерна или ядра проса более 8 ч процесс распределения влаги стабилизируется и дальнейшее увеличение времени отволаживания не приведет к увеличению выхода готовой продукции и улучшению ее потребительских свойств, однако потребуется большая производственная площадь для размещения бункеров для отволаживания.With the time of milking the grain or kernel of millet less than 6 hours, moisture in the grain or core of millet will not have time to distribute, which will lead to increased cracking of the kernel during the drying phase and reduce the yield of finished products. When grain or millet kernels are cured for more than 8 hours, the moisture distribution process is stabilized and a further increase in curing time does not lead to an increase in the yield of finished products and improvement of their consumer properties, however, a large production area will be required to accommodate curing bins.

Температура агента сушки 100-120°С обеспечивает прохождение в ядре проса химических процессов, улучшающих потребительские свойства готовой продукции, и снижение влажности зерна или ядра до технологического уровня; при этом снижаются затраты энергии на сушку проса. Если температура агента сушки будет ниже 100°С, то химические процессы в ядре, влияющие на стойкость муки и крупы при хранении, пройдут в недостаточной степени, поэтому потребительские свойства продуктов переработки проса не улучшатся. Если температура агента сушки будет выше 120°С, то ядро на этапе сушки будет растрескиваться, что снизит выход готовой продукции, но повысит затраты энергии на сушку.The temperature of the drying agent 100-120 ° C ensures the passage in the millet core of chemical processes that improve the consumer properties of the finished product, and reduce the moisture content of the grain or kernel to the technological level; at the same time, energy costs for drying millet are reduced. If the temperature of the drying agent is below 100 ° C, then the chemical processes in the core that affect the stability of flour and cereal during storage will not be enough, so the consumer properties of millet processing products will not improve. If the temperature of the drying agent is above 120 ° C, then the core will crack during the drying phase, which will reduce the yield of finished products, but will increase the energy cost of drying.

Способ гидротермической обработки проса заключается в увлажнении зерна или ядра проса водой под вакуумом в вакуумной установке, отволаживании в бункерах и сушке в сушилке.The method of hydrothermal processing of millet consists in moistening the grain or millet core with water under vacuum in a vacuum unit, draining in bins and drying in a dryer.

Способ гидротермической обработки проса осуществляется следующим образом. The method of hydrothermal processing of millet is as follows.

Зерно проса после очистки, или ядро проса после шелушения, или ядро проса после шелушения и шлифования увлажняют, направляя в вакуумную установку, в которую при наборе вакуума с остаточным давлением 0,05-0,07 МПа подают деаэрированную воду в количестве, обеспечивающем полное погружение в нее находящегося в камере установки зерна или ядра, при этом время набора вакуума и подачи воды в зерно составляет 10-60 с, затем вакуумную установку соединяют с атмосферой и сливают из нее воду. После увлажнения влажность зерна составляет 18-22%, ядра - 22-25%.The millet grain after cleaning, or the millet core after peeling, or the millet core after peeling and grinding is moistened by sending it to a vacuum installation, which, when vacuum is set with a residual pressure of 0.05-0.07 MPa, is supplied with deaerated water in an amount ensuring full immersion it contains grain or kernel in the chamber, while the time for vacuum collection and water supply to the grain is 10-60 s, then the vacuum unit is connected to the atmosphere and water is drained from it. After wetting, the moisture content of the grain is 18-22%, the core - 22-25%.

Далее зерно или ядро подают в бункеры и отволаживают в них в течение 6-8 ч. Затем зерно или ядро сушат в сушилке при температуре агента сушки 100-120°С до влажности зерна 13,5-14,5%, ядра - 11,5-12,5%. После ГТО зерно направляют на шелушение в вальцедековом станке и далее в соответствии с принятой технологией получения крупы или муки, а ядро - на измельчение в вальцовом станке или других измельчающих машинах и далее в соответствии с принятой технологией получения просяной муки.Next, the grain or core is fed into the hoppers and cured in them for 6-8 hours. Then the grain or core is dried in a dryer at a temperature of a drying agent of 100-120 ° C to a grain moisture of 13.5-14.5%, the core is 11, 5-12.5%. After the TRP, the grain is sent for peeling in a waltzdek machine and then in accordance with the accepted technology for producing cereals or flour, and the core for grinding in a roller machine or other grinding machines and then in accordance with the adopted technology for producing millet flour.

Таким образом, использование предложенного способа гидротермической обработки проса позволит снизить энергоемкость осуществления процесса ГТО вследствие уменьшения затрат энергии на операции увлажнения и сушки зерна или ядра.Thus, the use of the proposed method of hydrothermal processing of millet will reduce the energy intensity of the implementation of the TRP process due to the reduction of energy costs for the operations of moistening and drying grain or kernels.

Claims

A method of hydrothermal processing of millet, including wetting the grain with water when vacuum is applied and supplying water for 10-60 s, smoothing and drying, while moistening the grain or kernel with water is carried out when vacuum is set with a residual pressure of 0.05-0.07 MPa and feeding water into the grain or core, grazing of the grain or kernel is carried out for 6-8 hours, and drying of the grain or kernel is carried out at a temperature of a drying agent of 100-120 ° C.