RU2483577C2 - Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product - Google Patents

Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product Download PDF

Info

Publication number
RU2483577C2
RU2483577C2 RU2011127342/13A RU2011127342A RU2483577C2 RU 2483577 C2 RU2483577 C2 RU 2483577C2 RU 2011127342/13 A RU2011127342/13 A RU 2011127342/13A RU 2011127342 A RU2011127342 A RU 2011127342A RU 2483577 C2 RU2483577 C2 RU 2483577C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
pipes
row
product
heater
Prior art date
Application number
RU2011127342/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011127342A (en
Inventor
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 RU2011127342/13A priority Critical patent/RU2483577C2/en
Publication of RU2011127342A publication Critical patent/RU2011127342A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483577C2 publication Critical patent/RU2483577C2/en

Links

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of leguminous crops processing and may be used during processing of soya seeds, broad beans, peas, lupine, vetch during food products manufacture as well as fodder components and fodder additives for farm animals and birds. In the course of the method implementation one performs thermal treatment of seeds with staged heating with subsequent moistening and cooling of thermally inactivated seeds, primary seeds milling and secondary seeds milling. The last heating stage temperature is equal to 101 - 170°C. After cooling the product temperature is below 60°C. After the moistening stage the moisture content in the product is equal to 11 - 13.5 wt %. The device for leguminous crops seeds inactivation contains a body wherein at least one heating section is installed. The raw material charging unit is installed at the body inlet; the product discharge unit is installed at the body outlet. The heater is designed in the form of multiple tubes inner volumes whereof are connected to the heat carrier delivery system as well as to the heat carrier discharge system. The distance between neighbouring tubes is commensurable with treated seeds size; the tubes are located in parallel rows with a bias from row to row. Additionally, the device contains means for water or steam delivery into the heater volume.
EFFECT: one proposes a new method for thermal inactivation of leguminous crops seeds.
16 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 leguminous crops, 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 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°C без существенного изменения его влагосодержания. На втором этапе продолжительностью 20-60 секунд температуру продукта доводят до 120-180°C с использованием электромагнитного поля СВЧ с удельной мощностью не менее 5 кДж/кгс.Known (RU, patent 2085088) is 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. In 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°C 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 способа можно признать (RU, патент 2238662) известный способ и устройство 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. Известное устройство 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. Нагреватель выполнен в виде расположенных в его корпусе горизонтальных труб и распределителя для подвода теплоносителя к трубам, при этом трубы расположены параллельными рядами со смещением от ряда к ряду, а горизонтальный шаг труб в каждом ряду составляет не менее 1,3 и не более 2,0 диаметров трубы, причем расстояние между смежными рядами труб составляет не менее 1,3 и не более 2,0 диаметров трубы, а смещение труб от ряда к ряду составляет 0,5 горизонтального шага труб.The closest analogue of the developed method can be recognized (RU, patent 2238662) a known method and device for the 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. The known device comprises 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 heater outlet. The heater is made in the form of horizontal pipes located in its casing and a distributor for supplying coolant to the pipes, while the pipes are arranged in parallel rows with an offset from row to row, and the horizontal pipe pitch in each row is at least 1.3 and not more than 2.0 pipe diameters, and the distance between adjacent rows of pipes is not less than 1.3 and not more than 2.0 pipe diameters, and the displacement of pipes from row to row is 0.5 horizontal pipe pitch.

Недостатком известного технического решения можно признать неполноту удаления антипитательных веществ, а также невысокую энергоэффективность.A disadvantage of the known technical solution 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, а также средства его реализации.The technical problem to which the present invention is directed is to develop a method for the thermal inactivation of legume seeds, as well as a means for its implementation.

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, пригодных для использования в качестве ингредиента пищевых продуктов, а также компонентов кормов и кормовых добавок для сельскохозяйственных животных и птиц.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, suitable for use as an ingredient in food products, as well as feed components and feed additives for farm animals and birds.

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 увлажнением и охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян и вторым измельчением семян, при этом температура последней ступени нагрева составляет от 101 до 170°C, после охлаждения температура продукта составляет менее 60°C, а после стадии увлажнения содержание влаги в продукте составляет от 11 до 13,5 мас.%. Обычно увлажнение проводят водой или водосодержащим реагентом. 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 распределения 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. Указанный интервал температур в совокупности с предшествующей ступенчатой термообработкой обеспечивает практически полное удаление антипитательных веществ из семян бобовых культур. Последующее увлажнение и принудительное охлаждение до температуры менее 60°C 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 13,5% 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, the seeds are heat treated by step heating, followed by moistening and cooling of thermally inactivated seeds, first grinding of seeds and second grinding of seeds, while the temperature of the last heating stage is from 101 to 170 ° C, after cooling, the product temperature is less than 60 ° C, and after the wetting stage, the moisture content in the product is from 11 to 13.5 wt.%. Typically, hydration is carried out with water or an aqueous reagent. 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 seeds that have already undergone heat treatment are mixed in an appropriate ratio. The temperature of legume seeds entering thermal inactivation depends on external conditions. 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 moistening and forced cooling to a temperature of less than 60 ° C, together with natural cooling due to the exit of the intermediate product (thermally inactivated seeds of legumes) from the heat treatment means, makes it possible 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 13.5% 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 an increase in 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 seed, and / or forage bean seed. 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 application of the product.

Для термической инактивации семян бобовых культур может быть применено устройство термической инактивации семян бобовых культур. Устройство термической инактивации (инактиватор) содержит корпус, в котором установлена, по меньшей мере, одна секция нагревателя, на входе в корпус установлен узел загрузки сырья, на выходе из корпуса расположен узел для выгрузки продукта, причем нагреватель выполнен в виде множества труб, внутренние объемы которых соединены с системой подачи теплоносителя, а также с системой отвода теплоносителя, при этом расстояние между соседними трубами соизмеримо с размером обрабатываемого семени, а трубы расположены параллельными рядами со смещением от ряда к ряду, при этом устройство дополнительно содержит средство подачи воды или пара в объем нагревателя.For thermal inactivation of legume seeds, a device for thermal inactivation of legume seeds can be used. The thermal inactivation device (inactivator) contains a housing in which at least one heater section is installed, a raw material loading unit is installed at the entrance to the housing, a product unloading unit is located at the outlet of the housing, the heater being made in the form of a plurality of pipes, internal volumes which are connected to the coolant supply system, as well as to the coolant removal system, while the distance between adjacent pipes is commensurate with the size of the seed being processed, and the pipes are arranged in parallel rows with from row to row, while the device further comprises means for supplying water or steam to the volume of the heater.

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. По меньшей мере, часть труб в секции могут быть изогнуты, что обеспечит большую площадь контакта поверхности трубы с внутренним объемом корпуса.Any non-aggressive fluid medium that can move along the internal volume of pipes at a temperature necessary for the thermal inactivation of legume 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. At least part of the pipes in the section can be bent, which will provide a large contact area of the pipe surface with the internal volume of the housing.

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, 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 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. Поскольку желательно, чтобы основная часть тепловой энергии поступила на обрабатываемые семена бобовых культур на первой стадии обработки, источник теплоносителя предпочтительно подключен к внутреннему объему трубы верхнего ряда труб. Таким образом, 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. Из предшествующего опыта работы следует, что при указанном количестве секций происходит термическая инактивация семян любых бобовых культур. 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. Указанное средство подачи воды или пара в объем нагревателя может быть выполнено в виде патрубка, предпочтительно установленного в нижней части устройства.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, so that the pipes in the section are 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 of the embodiments of the developed device, a rectangular cross-sectional case is 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. Since it is desirable that the main part of the thermal energy is supplied to the processed seeds of legumes at the first processing stage, the heat carrier source is preferably connected to the internal volume of the pipe of the upper row of pipes. Thus, the coolant initially enters the upper rows of pipes, passes through the combined pipe system, heating the internal space of the case 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 there, and re-enters the pipe system inlet. To ensure thermal inactivation of the seeds of any legumes, it is desirable that the device contains more than one section of the heater. From previous experience it follows that with the indicated number of sections, the thermal inactivation of the seeds of any legumes occurs. 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. The specified means of supplying water or steam to the volume of the heater may be made in the form of a pipe, preferably installed in the lower part 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 придания 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 source of legume seeds to the storage hopper, a preliminary mixture of legume seeds is set 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 the 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 body can be reduced or increased using means for controlling the speed of seed movement in the device (preferably in the form of a shutter) or impart thermal vibration inactivation to the body 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 перераспределения 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 перераспределения 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 вкусо-ароматические 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 in the manner described above, that is, carry out a stepwise heating of the moisture of each seed to the required temperature and the redistribution of heat and moisture after each heating cycle. Heating of seeds leads to the destruction and a significant decrease in the activity of lipoxygenase and similar enzymes contained in them, causing 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, монокальций фосфат, 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, fishmeal, 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) (табл.1).Previously, the nutritional value of the used leguminous crops was determined (% on air-dry matter) (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°C, во второй ступени - 75÷85°C, в третьей - 95÷105°C, в четвертой и пятой - 110÷120°C.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 heating stages, with a temperature of 35 ÷ 45 ° C used 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 (взятыми 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 untreated fodder beans and soybeans taken in a 1: 1 ratio, the third group received compound feed with untreated 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 the processed mixture of fodder and soybeans taken in a ratio of 1: 1, the sixth group - compound feed with a processed 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 табл.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 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 на 1 кг прироста,Feed costs per 1 kg of growth, 1,761.76 1,871.87 1,911.91 1,891.89 1,771.77 1,821.82 1,721.72 Средне суточный 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 табл.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. 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 содержании кальция и фосфора в костях цыплят-бройлеров, хотя использование необработанных кормовых бобов и семян люпина отрицательно сказывается на содержании кальция и фосфора в костях.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. Analysis of the broiler femur’s large bones for raw ash, calcium and phosphorus showed that the introduction of soybeans, fodder beans and lupine seeds processed using the developed technology does not impair the calcium and phosphorus content in the bones of broiler chickens, although the use of untreated fodder 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 (16)

1. Способ термической инактивации семян бобовых культур, отличающийся тем, что производят термообработку семян ступенчатым нагревом с последующим увлажнением и охлаждением термически инактивированных семян, первым измельчением семян и вторым измельчением семян, при этом температура последней ступени нагрева составляет от 101 до 170°C, после охлаждения температура продукта составляет менее 60°C, а после стадии увлажнения содержание влаги в продукте составляет от 11 до 13,5 мас.%.1. The method of thermal inactivation of seeds of legumes, characterized in that they heat the seeds by step heating, followed by moistening and cooling the thermally inactivated seeds, first grinding the seeds and second grinding the seeds, while the temperature of the last heating stage is from 101 to 170 ° C, after the cooling temperature of the product is less than 60 ° C, and after the wetting stage, the moisture content in the product is from 11 to 13.5 wt.%. 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 семена различных бобовых культур смешивают перед термообработкой.4. The method according to claim 1, characterized in that the seeds of various legumes are mixed before heat treatment. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что между стадиями первого и второго измельчения дополнительно проводят увлажнение термически обработанных семян.5. The method according to claim 1, characterized in that between the stages of the first and second grinding additionally carry out the hydration of the heat-treated seeds. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что увлажнение проводят водой или водосодержащим реагентом.6. The method according to claim 1, characterized in that the hydration is carried out with water or an aqueous reagent. 7. Устройство для инактивации семян бобовых культур, содержащее корпус, в котором установлена, по меньшей мере, одна секция нагревателя, на входе в корпус установлен узел загрузки сырья, на выходе из корпуса расположен узел для выгрузки продукта, причем нагреватель выполнен в виде множества труб, внутренние объемы которых соединены с системой подачи теплоносителя, а также с системой отвода теплоносителя, при этом расстояние между соседними трубами соизмеримо с размером обрабатываемого семени, трубы расположены параллельными рядами со смещением от ряда к ряду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство подачи воды или пара в объем нагревателя.7. A device for inactivating legume seeds, comprising a housing in which at least one heater section is installed, a raw material loading unit is installed at the entrance to the housing, a product unloading unit is located at the outlet of the housing, the heater being made in the form of a plurality of pipes , the internal volumes of which are connected to the coolant supply system, as well as to the coolant removal system, while the distance between adjacent pipes is commensurate with the size of the seed being processed, the pipes are arranged in parallel rows with cm scheniem from row to row, characterized in that it further comprises a water supply means or vapor in the volume of the heater. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно содержит не меньше двух секций нагревателя.8. The device according to claim 7, characterized in that it contains at least two sections of the heater. 9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна из труб выполнена изогнутой.9. The device according to claim 7, characterized in that at least one of the pipes is made curved. 10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что корпус выполнен теплоизолированным.10. The device according to claim 7, characterized in that the housing is thermally insulated. 11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что концы труб соединены между собой.11. The device according to claim 7, characterized in that the ends of the pipes are interconnected. 12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что все трубы ориентированы параллельно друг другу.12. The device according to claim 7, characterized in that all the pipes are oriented parallel to each other. 13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в последующем ряду трубы расположены под углом относительно направления расположения труб предыдущего ряда.13. The device according to claim 7, characterized in that in the next row the pipes are located at an angle relative to the direction of the pipes of the previous row. 14. Устройство по п.7, отличающееся тем, что внутренние объемы труб в ряду и/или в секции соединены между собой более одного раза.14. The device according to claim 7, characterized in that the internal volumes of the pipes in the row and / or in the section are connected to each other more than once. 15. Устройство по п.7, отличающееся тем, что на выходе из корпуса установлено средство регулирования скорости перемещения семян по устройству.15. The device according to claim 7, characterized in that at the exit from the housing, a means for controlling the speed of movement of seeds through the device is installed. 16. Инактивированный продукт, отличающийся тем, что представляет собой семена сои, и/или семена люпина, и/или семена кормовых бобов, обработанные способом согласно пп.1-6. 16. 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 1-6.
RU2011127342/13A 2011-07-05 2011-07-05 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product RU2483577C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127342/13A RU2483577C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127342/13A RU2483577C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011127342A RU2011127342A (en) 2013-01-10
RU2483577C2 true RU2483577C2 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127342/13A RU2483577C2 (en) 2011-07-05 2011-07-05 Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds, method implementation means and inactivated product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483577C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598637C1 (en) * 2015-05-20 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya beans
RU2600006C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya beans

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658386C2 (en) * 2016-11-18 2018-06-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дальневосточный Государственный Аграрный Университет" Plant for presowing processing of seeds by thermal and electromagnetic fields

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2162288C1 (en) * 1999-08-26 2001-01-27 Кузнецов Виталий Николаевич Soya product manufacture method
RU2238662C2 (en) * 2002-09-18 2004-10-27 Подобедов Александр Васильевич Method and apparatus for inactivation of legume crop seeds
RU98090U1 (en) * 2010-04-26 2010-10-10 Александр Васильевич Подобедов DEVICE FOR INACTIVATION OF BEAN CULTURE SEEDS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2162288C1 (en) * 1999-08-26 2001-01-27 Кузнецов Виталий Николаевич Soya product manufacture method
RU2238662C2 (en) * 2002-09-18 2004-10-27 Подобедов Александр Васильевич Method and apparatus for inactivation of legume crop seeds
RU98090U1 (en) * 2010-04-26 2010-10-10 Александр Васильевич Подобедов DEVICE FOR INACTIVATION OF BEAN CULTURE SEEDS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598637C1 (en) * 2015-05-20 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya beans
RU2600006C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" Method for inactivation of anti-nutritional substances in soya beans

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011127342A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2742889T3 (en) Bacillus sp. with improved productivity of fermented soybean meal and process of producing fermented soybean meal by using it
KR101663882B1 (en) Method for manufacturing blood powder using feed and fertilizer
Leeson et al. Response of broiler chicks to dietary full-fat soybeans extruded at different temperatures prior to or after grinding
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
Siulapwa et al. Nutritional value of differently processed soybean seeds
Mojarrad et al. Effect of soybean meal heat procedures on growth performance of broiler chickens
RU2435448C1 (en) Method for thermal inactivation of leguminous crops seeds and inactivated product
Fritz et al. Effect of heat treatment on the biological value of soybeans
FI79779C (en) SAETT ATT BEHANDLA RAPS- ELLER RYPSFROEER TILL EN PRODUKT MED VILKEN MJOELKAVKASTNINGEN HOS MJOELKKOR KAN HOEJAS OCH APPARAT FOER UTFOERANDE AV SAETTET.
RU2435438C1 (en) Leguminous feed product for farm animals as well as fish and birds
Balogun et al. EFFECT OF PERIOD OF BOILING FULL-FAT SOYA BEANS ON ITS AMINO ACID PROFILE AND ON PERFORMANCE OF PIGS
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
CN106721327A (en) A kind of processing method of soy meal and the mixed feed using this soy meal
RU2435447C1 (en) Installation for inactivation processing of leguminous crops seeds
RU2435437C1 (en) Food product
US20140328984A1 (en) Process for making fortified oilseed animal feed
RU2435434C1 (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
KR102061738B1 (en) Manufacturing method of formula feed using the sesame dregs.
RU2435439C1 (en) Leguminous feed product for farm animals as well as fish and birds
JPS6350975B2 (en)
KR20210128770A (en) Feed using flaxseed without hydrogen cyanide toxicity
RU2543273C2 (en) Method of preparation of energy protein concentrate

Legal Events

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

Effective date: 20130706

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150320

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190706