RU2560593C1 - Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method - Google Patents

Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method Download PDF

Info

Publication number
RU2560593C1
RU2560593C1 RU2014114373/10A RU2014114373A RU2560593C1 RU 2560593 C1 RU2560593 C1 RU 2560593C1 RU 2014114373/10 A RU2014114373/10 A RU 2014114373/10A RU 2014114373 A RU2014114373 A RU 2014114373A RU 2560593 C1 RU2560593 C1 RU 2560593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
carbohydrate
flour
triticale
pneumatic
Prior art date
Application number
RU2014114373/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Олегович Смирнов
Сергей Александрович Урубков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности" (ФГБНУ НИИХП)
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 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности" (ФГБНУ НИИХП) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности" (ФГБНУ НИИХП)
Priority to RU2014114373/10A priority Critical patent/RU2560593C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2560593C1 publication Critical patent/RU2560593C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: method involves triticale grains purification and milling with the help of grinding mills until the particle size is no more than 100 mcm, further separation of triticale flour into the protein and carbohydrate fraction using a pneumatic classification installation with the limit number of milled flour passages through the centrifugal axial rotor pneumatic classifier equal to three. In the course of each passage following the first one, pneumatic classification of the carbohydrate and the protein-and-carbohydrate fractions produced during the previous passage is performed, the installation capacity equal to 55-58 kg/h in the first passage and 72-74 kg/h in the second and the third passage with the speed of particles carryover in the pneumatic classifier apparatus being 1.0-1.5 m/s while the rotor peripheral speed is 70 m/s.
EFFECT: creation of an effective and inexpensive method for production of protein and carbohydrate flour of triticale grains, the production technological process simplification, reduction of manufacture prime cost, improvement of consumer prosperities and expansion of the ready products range.
1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению белковых и углеводных продуктов физико-механическим, «сухим» способом, и может быть использовано в мукомольном производстве, микробиологической и пищевой промышленности для получения белковых добавок к продуктам питания, а также получения добавок с улучшенными функциональными свойствами.The invention relates to the food industry, in particular to the production of protein and carbohydrate products by the physicomechanical, “dry” method, and can be used in the flour mill, microbiological and food industries to obtain protein additives to food products, as well as to obtain additives with improved functional properties.

Обычно белковыми концентратами называют продукты, содержащие от 65 до 72% белка, полученные удалением из указанных натуральных источников сырья веществ липидной и низкомолекулярной природы. Наиболее полный спектр описаний разнообразных способов их получения приведен в книге [«Растительный белок», Москва, ВО «Агропромиздат», 1991 г., под редакцией Т.П.Микулович, перевод с французского В.Г.Долгополова, в главе 9, «Технология извлечения и очистки белковых растительных продуктов», написанной авторами С. Беро (S. Berot) и А. Давен (A. Davin)].Typically, protein concentrates are products containing from 65 to 72% protein, obtained by removing lipid and low molecular weight substances from these natural sources of raw materials. The most complete range of descriptions of the various methods for their preparation is given in the book [Plant Protein, Moscow, VO Agropromizdat, 1991, edited by TP Mikulovich, translated from French by VG Dolgopolov, in chapter 9, “ The technology for the extraction and purification of protein plant products ”, written by S. Berot and A. Daven (A. Davin)].

Одним из путей снижения дефицита белка, улучшения качества питания и состояния здоровья людей является создание пищевых продуктов, обогащенных белком растительного происхождения. В качестве растительного сырья для производства белковых продуктов на второе место после сои в настоящее время вышла такая зерновая культура, как тритикале.One of the ways to reduce protein deficiency, improve nutrition quality and human health is to create foods enriched with vegetable protein. As a plant raw material for the production of protein products, such a grain crop as triticale is now in second place after soybeans.

Тритикале содержит: воды - 14,0%, белков - 12,8%, углеводов - 68,6%, жиров - 1,5%, клетчатки - 3,1% и золы - 2,0%. По содержанию витаминов, микро- и макроэлементов тритикале не уступает традиционным злакам. В зерне тритикале также присутствует большое количество фосфора, калия, меди, цинка, кальция, натрия, марганца, железа, содержатся в нем витамины группы В, РР и Е. Белки тритикале, благодаря присутствию в их составе незаменимых аминокислот таких, как лизин, валин, лейцин, треонин, глицин, аргинин, и своим функциональным особенностям, не только повышают биологическую ценность, но и существенно улучшают качество пищевых продуктов, придавая им диетические и лечебные свойства [Максимчук Б.М., Колкунова Г.К., Мосолова Н.М. Технологические свойства зерна тритикале. Мукомольно-крупяная промышленность обзорная информация, ЦНИИИТЭИ, Москва, 1980, - 39 с.].Triticale contains: water - 14.0%, protein - 12.8%, carbohydrate - 68.6%, fat - 1.5%, fiber - 3.1% and ash - 2.0%. The content of vitamins, micro and macro elements of triticale is not inferior to traditional cereals. Triticale grain also contains a large amount of phosphorus, potassium, copper, zinc, calcium, sodium, manganese, iron, contains vitamins of group B, PP and E. Proteins of triticale, due to the presence of essential amino acids such as lysine, valine , leucine, threonine, glycine, arginine, and their functional features, not only increase the biological value, but also significantly improve the quality of food products, giving them dietary and medicinal properties [Maksimchuk BM, Kolkunova GK, Mosolova N. M. Technological properties of triticale grains. Flour and cereal industry overview information, TsNIIITEI, Moscow, 1980, - 39 pp.].

Известен способ получения пищевого белка из растительного сырья [Патент №2124844 С1. «Способ получения пищевого белка из растительного сырья». МПК-7 A23J 1/14, опубл. 20.01.1999], способ предусматривает очистку и помол растительного сырья с отделением отрубей. Вслед за помолом растительного сырья проводят его растворение и суспензирование в воде с последующим выделением сырца белкового изолята и шрота. Производят экстракцию липидов непосредственно из полученного сырца изолята и шрота с помощью жидкой двуокиси углерода под давлением выше атмосферного. При оптимальном варианте в качестве растительного сырья используют соевые бобы. Экстракцию липидов производят проточно-прерывисто, пропуская жидкую двуокись углерода сквозь массу изолята. Вместе с тем экстракцию липидов производят при давлении 5,6-6,5 МПа. Помол соевых бобов производят при температуре не выше 40°C с получением зерен размерами менее 45-65 мкм. В предпочтительном варианте растворение и суспензирование растительного сырья проводят в питьевой воде, имеющей pH 6-7. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения задачи, является сокращение времени экстракции липидов в общем технологическом процессе получения пищевого белка из растительного сырья.A known method of producing food protein from plant materials [Patent No. 2144844 C1. "A method of obtaining dietary protein from plant materials." MPK-7 A23J 1/14, publ. 01/20/1999], the method provides for the cleaning and grinding of plant materials with the separation of bran. Following the grinding of plant materials, it is dissolved and suspended in water, followed by the isolation of raw protein isolate and meal. Lipids are extracted directly from the obtained raw isolate and meal using liquid carbon dioxide under atmospheric pressure. In the best case scenario, soybeans are used as plant material. The extraction of lipids is carried out flowing intermittently, passing liquid carbon dioxide through the mass of the isolate. However, the extraction of lipids is carried out at a pressure of 5.6-6.5 MPa. Soybeans are ground at a temperature not exceeding 40 ° C to obtain grains with sizes less than 45-65 microns. In a preferred embodiment, the dissolution and suspension of plant materials is carried out in drinking water having a pH of 6-7. The technical result achieved in the process of solving the problem is to reduce the time of lipid extraction in the overall technological process of obtaining food protein from plant materials.

Но известный описанный выше способ получения пищевого белка из растительного сырья имеет ряд недостатков, основным из которых является применение в способе гексана, являющегося экологически негативным веществом, засоряющим не только целевой и побочные продукты, но и окружающую среду. Кроме того, применение гексана увеличивает себестоимость продукта за счет необходимости применения дорогого очистного оборудования.But the well-known method described above for producing food protein from plant materials has a number of disadvantages, the main of which is the use of hexane in the process, which is an environmentally negative substance that pollutes not only the target and by-products, but also the environment. In addition, the use of hexane increases the cost of the product due to the need for expensive treatment equipment.

Известен способ получения пищевого белка из растительного сырья [патент РФ №2054265, кл. А23J 1/14, 28.02.94. «Способ получения изолята белка и крахмала из гороха», опубл 20.02.1996], который предусматривает шелушение, измельчение семян гороха, экстракцию белка, отделение нерастворимого остатка от раствора белка, осаждение белка из раствора, отделение и нейтрализацию белкового осадка с получением изолята белка, фракционирование нерастворимого остатка с отделением мезги от крахмала, промывку, нейтрализацию и сушку крахмала с получением готового продукта. Согласно этому способу экстракцию проводят технологическим рассолом, имеющим ионную силу 0,0015-0,15 при pH 6,5-9,0. Осаждение белка проводят при pH 4,3-5,6, а технологический рассол с ионной силой 0,0015-0,15 для экстракции получают объединением супернатантов, образующихся при разделении, промывке и нейтрализации крахмала и мезги с добавлением или без добавления солей. Кроме того, отделение крахмала от мезги и остаточного белка осуществляют путем фракционирования нерастворимого остатка суспензии на гидроцилиндрах с одновременной противоточной водной промывкой.A known method of producing food protein from plant materials [RF patent No. 2054265, class. A23J 1/14, 02/28/94. "A method of obtaining a protein isolate and starch from peas, publ. 02/20/1996], which provides for peeling, grinding pea seeds, protein extraction, separating the insoluble residue from the protein solution, precipitating the protein from the solution, separating and neutralizing the protein precipitate to obtain the protein isolate, fractionation of the insoluble residue with the separation of the pulp from the starch, washing, neutralizing and drying the starch to obtain the finished product. According to this method, the extraction is carried out with a technological brine having an ionic strength of 0.0015-0.15 at a pH of 6.5-9.0. Protein precipitation is carried out at a pH of 4.3-5.6, and a technological brine with an ionic strength of 0.0015-0.15 for extraction is obtained by combining supernatants formed during the separation, washing and neutralization of starch and pulp with or without addition of salts. In addition, the separation of starch from the pulp and residual protein is carried out by fractionation of the insoluble residue of the suspension on the hydraulic cylinders with simultaneous countercurrent washing with water.

Но известный описанный способ имеет низкую производительность и значительные трудозатраты на его производство, объясняющиеся тем, что при известном способе приходится вести обработку значительных масс сырья, расходуя значительное количество реагентов и используя сложные технологические параметры. Кроме этого, белок, получаемый известным способом, низкокачественен из-за высокого содержания в нем жирорастворимых соединений.But the known described method has low productivity and considerable labor costs for its production, due to the fact that with the known method, it is necessary to process significant masses of raw materials, consuming a significant amount of reagents and using complex technological parameters. In addition, the protein obtained in a known manner, low quality due to the high content of fat-soluble compounds in it.

Известный способ получения пищевого белка из растительного сырья [патент РФ №2007927, кл. A23J 1/14, 09.10.92, «Способ получения пищевого белка из растительного сырья». Опубл. 28.02.1994]. Способ реализуется следующим образом. Растительное сырье измельчают и экстрагируют жидкой двуокисью углерода алкалоиды и жирорастворимые вещества, возможно с промежуточным сливом жидкой двуокиси углерода, сбросом давления и возвратом жидкой двуокиси углерода при давлении выше атмосферного, после чего CO2 - экстракт удаляют, а сырье экстрагируют щелочным экстрагентом для извлечения белка. В процессе щелочной экстракции на время пропитки сырья сохраняют давление выше атмосферного для ускорения диффузии экстрагента в сырье, а затем давление сбрасывают до атмосферного, что облегчает выход щелочного экстракта за счет вскрытия растительных клеток. Щелочной экстракт отделяют и обрабатывают кислотой для снижения pH и осаждения белка в изоэлектрической точке. Осажденный белок сепарируют и промывают от остатков щелочи и кислоты.A known method of obtaining food protein from plant materials [RF patent No.2007927, class. A23J 1/14, 10/09/92, "Method for the production of food protein from plant materials." Publ. 02/28/1994]. The method is implemented as follows. The plant material is crushed and extracted with liquid carbon dioxide, alkaloids and fat-soluble substances, possibly with an intermediate discharge of liquid carbon dioxide, depressurization and return of liquid carbon dioxide at atmospheric pressure, after which the CO 2 extract is removed and the raw material is extracted with an alkaline extractant to extract protein. In the process of alkaline extraction during the impregnation of the raw materials, the pressure is kept above atmospheric to accelerate the diffusion of the extractant in the raw material, and then the pressure is released to atmospheric, which facilitates the output of the alkaline extract due to the opening of plant cells. The alkaline extract is separated and treated with acid to lower the pH and precipitate the protein at the isoelectric point. The precipitated protein is separated and washed from alkali and acid residues.

Однако этот способ имеет низкую производительность и значительные трудозатраты на его производство, объясняющиеся тем, что в этом известном способе приходится вести обработку значительных масс сырья, «разбухшего» в щелочной среде, расходуя значительное количество реагентов и используя сложные технологические параметры.However, this method has low productivity and considerable labor costs for its production, due to the fact that in this known method it is necessary to process significant masses of raw materials, "swollen" in an alkaline environment, spending a significant amount of reagents and using complex technological parameters.

Существующие «мокрые» способы производства белковых концентратов отличаются большой дороговизной. Кроме того, при существующих технологиях существенно ухудшаются нативные свойства белков в связи с тем, что из них вымываются многие микронутриенты: ферменты, витамины, минеральные вещества, сахар и другие.Existing "wet" methods for the production of protein concentrates are very expensive. In addition, with existing technologies, the native properties of proteins are significantly degraded due to the fact that many micronutrients are washed out of them: enzymes, vitamins, minerals, sugar and others.

Анализ превалирующего большинства описанных способов получения концентратов белков из растительных источников сырья позволяет сделать вывод, что фундаментальный принцип, лежащий в основе их производства, базируется на переведении большей части их белков в нерастворимое в водных растворителях состояние и последующей экстракции растворимых компонентов сырья высоко- и низкомолекулярной природы. При этом решается задача минимальной потери белков в экстрагирующую среду при максимально возможном извлечении низкомолекулярных веществ и высокомолекулярных компонентов небелковой природы.Analysis of the vast majority of the described methods for producing protein concentrates from plant sources of raw materials allows us to conclude that the fundamental principle underlying their production is based on the conversion of most of their proteins to a state insoluble in aqueous solvents and the subsequent extraction of soluble components of raw materials of high and low molecular weight . This solves the problem of minimal loss of proteins in the extraction medium with the maximum possible extraction of low molecular weight substances and high molecular weight components of non-protein nature.

Одним из путей решения указанной проблемы является создание технологии производства концентратов белков с сохранением их нативных свойств на основе «сухого» способа разделения макронутриентов: белка и крахмала.One way to solve this problem is to create a technology for the production of protein concentrates while preserving their native properties based on the “dry” method for the separation of macronutrients: protein and starch.

Аналогов «сухого» способа концентрации белковых и углеводных компонентов тритикалевой муки нами не выявлено.We have not identified any analogues of the “dry” method for the concentration of protein and carbohydrate components of triticale flour.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем использования зерна тритикале при производстве белковых и углеводных концентратов.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by using triticale grains in the production of protein and carbohydrate concentrates.

Задачей изобретения является достижение более четкого управления границами разделения сыпучего продукта на фракции с заданными размерами частиц и биохимическим составом.The objective of the invention is to achieve more precise control of the boundaries of the separation of the granular product into fractions with specified particle sizes and biochemical composition.

Техническим результатом изобретения является создание эффективного и недорогого «сухого» способа производства белковой и углеводной муки из зерна тритикале, упрощение технологического процесса производства, улучшение потребительских свойств и расширение ассортимента готовой продукции.The technical result of the invention is the creation of an effective and inexpensive “dry” method for the production of protein and carbohydrate flour from triticale grains, simplification of the production process, improvement of consumer properties and expansion of the range of finished products.

Технический результат достигается посредством создания способа концентрации частиц белка и крахмала тритикалевой муки методом пневмоклассификации, включающего очистку и помол зерна тритикале на вальцовых станках до крупности частиц не более 100 мкм, разделение тритикалевой муки на белковую и углеводную фракции на установке пневмоклассификации с предельным количеством пропусков измельченной муки через центробежно-осевой роторный пневмоклассификатор равным трем, при этом на каждом пропуске, следующем за первым, пневмоклассифицируют углеводную и белково-углеводную фракции, полученные на предыдущем пропуске, при производительности установки при первом пропуске 55-58 кг/ч и 72-74 кг/ч при втором и третьем пропуске со скоростью уноса частиц в аппарате пневмоклассификатора - в пределах 1,0-1,5 м/с и окружной скоростью ротора 70 м/с.The technical result is achieved by creating a method for concentrating particles of protein and starch of triticale flour by pneumatic classification, including cleaning and grinding triticale grains on roller mills to a particle size of not more than 100 microns, separation of triticale flour into protein and carbohydrate fractions in a pneumatic classification unit with a maximum number of passes of crushed flour through a centrifugal-axial rotary pneumatic classifier equal to three, with each pass following the first, pneumoclassify the carbohydrate and protein-carbohydrate fractions obtained on the previous pass, with the installation productivity at the first pass of 55-58 kg / h and 72-74 kg / h at the second and third pass with the rate of entrainment of particles in the pneumatic classifier apparatus, are within 1.0- 1.5 m / s and a peripheral rotor speed of 70 m / s.

Для получения такого технического результата в предлагаемом способе производства белковой и углеводной муки из зерна тритикале, задействован принцип физико-механического воздействия на промежуточные продукты. Он относятся к так называемым «сухим» способам, отличающимся лучшими экологическими показателями в связи с отсутствием проблем очистки воды, использованной в технологическом процессе. Вместе с тем «сухие» способы в отличие от способов на гидравлической основе отличаются меньшей чистотой готовой продукции в виде белковых и белково-углеводных продуктов. В отличие от физико-химических способов извлечения и концентрации белковых компонентов зерна физико-механические способы отличаются существенно большей пищевой безопасностью в связи с отсутствием в операциях различного рода химических реагентов: экстрактирующего, расщепляющего, очищающего, сгущающего и другого рода воздействия на продукты.To obtain such a technical result in the proposed method for the production of protein and carbohydrate flour from triticale grain, the principle of physical and mechanical effects on intermediate products is used. It refers to the so-called “dry” methods, which differ in the best environmental performance due to the absence of problems of water purification used in the process. At the same time, “dry” methods, unlike methods on a hydraulic basis, are characterized by lower purity of the finished product in the form of protein and protein-carbohydrate products. In contrast to physicochemical methods of extracting and concentrating protein components of grain, physicomechanical methods are significantly more food safe due to the absence of various kinds of chemical reagents in operations: extracting, splitting, cleansing, thickening, and other types of effects on products.

В результате технологического моделирования «сухих» физико-механических способов извлечения и концентрации белково-липидных, углеводных компонентов зерна установлена принципиальная возможность получения белковой и углеводной муки из зерна тритикале на основе центробежно-осевого роторного пневмоклассификатора.As a result of technological modeling of “dry” physical and mechanical methods for the extraction and concentration of protein-lipid, carbohydrate components of grain, the fundamental possibility of obtaining protein and carbohydrate flour from triticale grain based on a centrifugal-axial rotary pneumatic classifier has been established.

Тритикалевая мука, предназначенная для дальнейшего выделения из нее углеводной и белковой фракций, должна быть низкозольной и светлой, чтобы обеспечить требования товарного вида изделий, вырабатываемых с ее использованием.Triticale flour, intended for the further isolation of the carbohydrate and protein fractions from it, must be low-ash and light in order to meet the requirements for the presentation of products produced using it.

Основой разрабатываемого способа извлечения белка из тритикалевой муки «сухим» способом является разрушение белковой матрицы и получение ее частиц, свободных от крахмала. Эти частицы имеют размеры в интервале 0-18 мкм. Такие же размеры имеют мелкие (2-9 мкм) и средние (10-18 мкм) зерна крахмала. Крупные зерна крахмала имеют размер более 18 мкм. В результате такого разрушения появляется возможность выделить частицы белка в процессе пневмоклассификации, как более легкие и мелкие.The basis of the developed method for extracting protein from triticale flour by the “dry” method is the destruction of the protein matrix and the production of its particles free of starch. These particles have sizes in the range of 0-18 microns. Small (2–9 μm) and medium (10–18 μm) starch grains are of the same size. Large grains of starch have a size of more than 18 microns. As a result of such destruction, it becomes possible to isolate protein particles in the process of pneumoclassification, as lighter and smaller.

В тритикалевой муке мелких частиц сравнительно мало (см. табл. 1). Эта мука получается при валковом способе измельчения на мукомольных вальцах диаметром 250 мм, при межвальцовом зазоре 5-10 мкм и соотношении 1:1,25 скоростей быстровращающегося и медленновращающегося вальцов. Шероховатость вальцов составляет Ra=2,5-4,0 мкм.In triticale flour, small particles are relatively few (see table. 1). This flour is obtained by the roll grinding method on flour mills with a diameter of 250 mm, with an inter-roll gap of 5-10 microns and a ratio of 1: 1.25 speeds of the rapidly rotating and slowly rotating rollers. The roughness of the rollers is R a = 2.5-4.0 μm.

Увеличить концентрацию свободных мелких частиц белка можно путем измельчения муки ударно-истирающим способом в дезинтеграторах, ударным способом в энтолейторах или валковым способом в вальцевых станках.It is possible to increase the concentration of free small particles of protein by grinding flour by the abrasion-resistant method in disintegrators, by the impact method in entolators, or by the roller method in roller mills.

В таблице 1 представлены данные о гранулометрическом составе исходного (контрольного) образца тритикалевой муки, полученной при валковом измельчении (по схеме односортного помола пшеницы «высшего сорта»), и образцов, измельченных на дезинтеграторной машине до различной степени дисперсности. Эту степень дисперсности характеризовали удельной поверхностью образца, определяемую на приборе ПСХ-4 [Попова Е.П. Микроструктура зерна и семян. - М.: Колос, 1979. -224 с.].Table 1 presents data on the particle size distribution of the initial (control) sample of triticale flour obtained by roller grinding (according to the scheme of single-grade grinding of wheat "premium"), and samples, crushed on a disintegrator machine to various degrees of dispersion. This degree of dispersion was characterized by the specific surface of the sample, determined on a PSX-4 device [Popova EP The microstructure of grain and seeds. - M .: Kolos, 1979. -224 p.].

Главные составные части эндосперма тритикалевого зерна - крахмал и белок - заметно отличаются друг от друга по удельному весу.The main components of the endosperm of triticale grains - starch and protein - significantly differ from each other in specific gravity.

На поверхности каждого крахмального зерна имеется слой белка, который очень прочно соединен с крахмалом и не отделяется от него при измельчении муки и ее фракционировании ситовым способом по удельному весу.On the surface of each starch grain there is a layer of protein, which is very firmly connected with starch and does not separate from it when grinding flour and its fractionation by a sieve method according to specific gravity.

Figure 00000001
Figure 00000001

На наш взгляд описанные отличия являются новыми, полезными, так как позволяют достичь поставленной цели, и являются промышленно применимыми. Для осуществления предлагаемого способа не требуется разработка нового оборудования и осуществляется на выпускаемом серийном оборудовании.In our opinion, the described differences are new, useful, since they allow us to achieve our goal, and are industrially applicable. To implement the proposed method does not require the development of new equipment and is carried out on manufactured serial equipment.

На рисунке приведены направления движения промежуточных продуктов, предусмотренные предлагаемым способом производства белковой и углеводной муки из зерна тритикале.The figure shows the direction of movement of the intermediate products provided by the proposed method for the production of protein and carbohydrate flour from triticale grains.

Способ иллюстрируется рисунком (фиг. 1), на котором приведена схема центробежно-осевого роторного пневмоклассификатора.The method is illustrated in the figure (Fig. 1), which shows a diagram of a centrifugal-axial rotary pneumatic classifier.

На схеме обозначены:The diagram indicates:

1. Аппарат,1. The apparatus

2. Приемный бункер,2. Receiving hopper,

3. Вибропитатель,3. Vibratory feeder,

4. Короба для сбора продуктов,4. Box for collecting products,

5. Фильтр,5. Filter

6. Вентилятор,6. The fan

7. Материалопровод.7. Material pipe.

Способ осуществляется следующим образом. Процесс предусматривает очистку и помол зерна тритикале на вальцовых станках с отделением отрубей, крупность муки тритикалевой должна быть не более 100 мкм.The method is as follows. The process involves the cleaning and grinding of triticale grains on roller mills with bran separation, the size of triticale flour should be no more than 100 microns.

Разделение тритикалевой муки на белковую и углеводную фракции осуществляют на установке пневмоклассификации, которая состоит из следующих основных частей: аппарата - 1, приемного бункера - 2, вибропитателя - 3, коробов для сбора продуктов - 4, фильтра с коробом - 5, вентилятора - 6 и материалопроводов - 7. Все составные части установки объединены в три блока: блок питания, состоящий из бункера и вибропитателя; блок аппарата, включающий аппарат и короба для сбора продуктов; пневмотранспортный блок, в который включены вентилятор, фильтр и материалопроводы. Предельное количество пропусков измельченной муки через пневмоклассификатор должно быть равное трем. Производительность установки 55-58 кг/ч (1-й пропуск) и 72-74 кг/ч (2-й - 3-й пропуск). Скорость уноса частиц в аппарате - в пределах 1,0-1,5 м/с. Окружная скорость ротора 70 м/с.Separation of triticale flour into protein and carbohydrate fractions is carried out on a pneumatic classification unit, which consists of the following main parts: apparatus - 1, receiving hopper - 2, vibratory feeder - 3, boxes for collecting products - 4, filter with box - 5, fan - 6 and material pipelines - 7. All components of the installation are combined into three blocks: a power supply unit consisting of a hopper and a vibratory feeder; unit of the apparatus, including apparatus and boxes for collecting products; pneumatic conveying unit, which includes a fan, filter and piping. The maximum number of passes of crushed flour through a pneumatic classifier should be equal to three. Productivity of the unit is 55-58 kg / h (1st pass) and 72-74 kg / h (2nd - 3rd pass). The speed of ablation of particles in the apparatus is in the range of 1.0-1.5 m / s. The peripheral speed of the rotor is 70 m / s.

Блок питания имеет станину, на которой закреплены бункер - 2, а под ним вибропитатель - 3 марки У1-БВР-1. Фильтр - 5 пневмотранспортного блока, предназначенный для разделения воздуха и продукта, снабжен матерчатыми рукавами, которые помещены в корпусе.The power supply unit has a bed on which the hopper is fixed - 2, and under it the vibratory feeder - 3 marks U1-BVR-1. Filter - 5 pneumatic conveying unit, designed to separate air and product, equipped with cloth sleeves, which are placed in the housing.

Все блоки установки связаны между собой материалопроводами - 7. Первый материалопроводсоединяет аппарат с фильтром, а второй фильтр - с вентилятором.All units of the installation are interconnected by material pipelines - 7. The first material pipeline connects the device with a filter, and the second filter - with a fan.

В центробежно-осевом роторном пневмоклассификаторе - 1 получают десять промежуточных фракций и одну основную - относы циклона (таблица 2), которая представляет собой белковую муку. Промежуточные фракции распределяют в зависимости от их качества: из 1-6 фракций формируют муку углеводную, из 7-10 фракций - муку белково-углеводную, а из относов - муку белковую Таблица 3.In the centrifugal-axial rotary pneumatic classifier - 1 get ten intermediate fractions and one main - relative cyclone (table 2), which is a protein flour. Intermediate fractions are distributed depending on their quality: carbohydrate flour is formed from 1-6 fractions, protein-carbohydrate flour is formed from 7-10 fractions, and protein flour is formed from relative fractions. Table 3.

Исходная смесь, представляющая собой тритикалевую муку заданной крупности, загружается в приемный бункер - 2, емкостью 50 кг. Она состоит из частиц белка с размером до 20 мкм, частиц крахмала от 20 до 40 мкм и частиц конгломератов с размером более 40 мкм. С включением вентилятора - 6 и вибропитателя - 3 исходный продукт с воздухом по материалопроводу поступает через приемный патрубок внутрь аппарата - 1, где происходит их разделение друг от друга на основе различия аэродинамических свойств. Это различие, в основном, обусловлено разными размерами и плотностью частиц крахмала и белка. Частицы конгломераты, обладая большими размерами, остаются внутри аппарата, перемещаются по его поверхности в нижнюю часть и выводятся через патрубки в сборные короба - 4 с первого по шестой в виде исходной (крупной) фракции.The initial mixture, which is a triticale flour of a given size, is loaded into a receiving hopper - 2, with a capacity of 50 kg. It consists of particles of protein with a size of up to 20 microns, particles of starch from 20 to 40 microns and particles of conglomerates with a size of more than 40 microns. With the inclusion of the fan - 6 and the vibratory feeder - 3, the initial product with air flows through the material pipe through the inlet pipe into the apparatus - 1, where they are separated from each other based on differences in aerodynamic properties. This difference is mainly due to different sizes and densities of starch and protein particles. The conglomerate particles, having large sizes, remain inside the apparatus, move along its surface to the lower part and are discharged through nozzles into prefabricated boxes - 4 from the first to the sixth in the form of the initial (large) fraction.

Figure 00000002
Figure 00000002

Частицы белка и крахмала проходят дальше по аппарату - 1, в котором происходит их разделение. Частицы крахмала - как более тяжелые - попадают в патрубки и выводятся из аппарата в сборные короба - 4 с седьмого по десятый в виде мелкой тяжелой фракции. Частицы белка - как более легкие - уносятся воздухом из аппарата - 1 по материалопроводу - 7, попадают в фильтр - 5, где отделяются от воздуха и собираются в сборном коробе в виде мелкой легкой фракции.Particles of protein and starch pass further along the apparatus - 1, in which they are separated. Particles of starch - as heavier ones - fall into the nozzles and are removed from the apparatus into prefabricated boxes - 4 from the seventh to the tenth in the form of a fine heavy fraction. Protein particles - as lighter - are carried away by air from the apparatus - 1 through the material pipe - 7, get into the filter - 5, where they are separated from the air and collected in a collecting box in the form of a fine light fraction.

На втором пропуске в установке пневмоклассификации обрабатывают с 1 по 10 фракции, полученные при первом пропуске, то есть углеводную и белково-углеводную муку. На третьем пропуске также обрабатывают с 1 по 10 фракции, полученные при втором пропуске.On the second pass, from 1 to 10 fractions obtained from the first pass, that is, carbohydrate and protein-carbohydrate flour, are processed from the pneumatic classification unit. On the third pass, 1 to 10 fractions obtained from the second pass are also treated.

Figure 00000003
Figure 00000003

В процессе центробежно-осевой роторной пневмоклассификации муки получены фракции: мелкая легкая - относы (белковая) в количестве 12,6%, мелкая тяжелая (белково-углеводная) в количестве 48,1% и крупная (углеводная) в количестве 39,3%.The following fractions were obtained in the process of centrifugal-axial rotary pneumatic classification of flour: fine light - relative (protein) in the amount of 12.6%, fine heavy (protein-carbohydrate) in the amount of 48.1% and large (carbohydrate) in the amount of 39.3%.

Claims (1)

Способ концентрации частиц белка и крахмала тритикалевой муки методом пневмоклассификации, включающий очистку и помол зерна тритикале на вальцовых станках до крупности частиц не более 100 мкм, разделение тритикалевой муки на белковую и углеводную фракции на установке пневмоклассификации с предельным количеством пропусков измельченной муки через центробежно-осевой роторный пневмоклассификатор равным трем, при этом на каждом пропуске, следующем за первым, пневмоклассифицируют углеводную и белково-углеводную фракции, полученные на предыдущем пропуске, при производительности установки при первом пропуске 55-58 кг/ч и 72-74 кг/ч при втором и третьем пропуске, со скоростью уноса частиц в аппарате пневмоклассификатора - в пределах 1,0-1,5 м/с и окружной скоростью ротора 70 м/с. The method of concentration of protein and starch particles of triticale flour by pneumatic classification, including the cleaning and grinding of triticale grains on a roller mill to a particle size of not more than 100 microns, the separation of triticale flour into protein and carbohydrate fractions in a pneumatic classification unit with the maximum number of passes of crushed flour through a centrifugal-axial rotary the pneumatic classifier is equal to three, and on each pass following the first, the carbohydrate and protein-carbohydrate fractions obtained at the pre the previous pass, with the installation productivity at the first pass of 55-58 kg / h and 72-74 kg / h at the second and third pass, with the particle ablation rate in the pneumatic classifier apparatus - within 1.0-1.5 m / s and the circumferential rotor speed of 70 m / s.
RU2014114373/10A 2014-04-11 2014-04-11 Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method RU2560593C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114373/10A RU2560593C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114373/10A RU2560593C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2560593C1 true RU2560593C1 (en) 2015-08-20

Family

ID=53880735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114373/10A RU2560593C1 (en) 2014-04-11 2014-04-11 Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560593C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809563C1 (en) * 2023-02-09 2023-12-13 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха" Unit for dispersion and pneumatic classification of grain flour

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU700045A3 (en) * 1975-09-23 1979-11-25 Гербрюдер Бюлер Аг, (Фирма) Method of producing gluten from wheat, rye, or barley
SU1286303A1 (en) * 1985-01-30 1987-01-30 Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова Classifier
EA006013B1 (en) * 2002-01-30 2005-08-25 Ибетек С. Р. Л. Method and plant for converting grains
US20080009615A1 (en) * 1998-05-22 2008-01-10 Giroux Michael J Increasing starch extraction rate in cereals
RU2386489C1 (en) * 2009-02-12 2010-04-20 Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" Pneumatic sizing screen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU700045A3 (en) * 1975-09-23 1979-11-25 Гербрюдер Бюлер Аг, (Фирма) Method of producing gluten from wheat, rye, or barley
SU1286303A1 (en) * 1985-01-30 1987-01-30 Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова Classifier
US20080009615A1 (en) * 1998-05-22 2008-01-10 Giroux Michael J Increasing starch extraction rate in cereals
EA006013B1 (en) * 2002-01-30 2005-08-25 Ибетек С. Р. Л. Method and plant for converting grains
RU2386489C1 (en) * 2009-02-12 2010-04-20 Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" Pneumatic sizing screen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХОСНИ Р. КАРЛ, Зерно и зернопродукты, СПб., Профессия, 2006, с. 133-135 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809563C1 (en) * 2023-02-09 2023-12-13 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха" Unit for dispersion and pneumatic classification of grain flour

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Assatory et al. Dry fractionation methods for plant protein, starch and fiber enrichment: A review
Schutyser et al. The potential of dry fractionation processes for sustainable plant protein production
Fernando Production of protein-rich pulse ingredients through dry fractionation: A review
EP2498619B1 (en) Protein concentrates and isolates, and processes for the production thereof from toasted oilseed meal
US3615655A (en) Method for preparing high protein cereal grain product
JP4638123B2 (en) How to extract paste from nuka
JP2018532424A5 (en)
US20090186136A1 (en) Process for seed and grain fractionation and recovery of bio-products
CN103385408A (en) Mechanical separation enriching method for wheat-bran aleuronic cells
WO2014163527A1 (en) Method for producing ground products from amaranthus seeds and processing line for carrying out the method
RU2560593C1 (en) Method for triticale flour protein and starch particles by pneumatic classification method
JP2011500065A5 (en)
JP2011500065A (en) Natural nutritive foods, troro-aoi seeds (seed) products for pharmaceutical materials
Meuser et al. Extraction of high amylose starch from wrinkled peas
Sun Isolation and processing of plant materials
JP2803853B2 (en) A method for separating high protein and high dietary fiber fractions from wheat bran
CN101589779B (en) Method for the extraction of aleurone from bran
Jeganathan et al. Potential of air-currents assisted particle separation (ACAPS) technology for hybrid fractionation of clean-label faba bean (Vicia faba L.) protein
RU2650607C1 (en) Method for obtaining a biologically active additive from sprouted peas
CN112584706A (en) Method for producing protein-fibre concentrates from plant material
US20230270134A1 (en) Process for refining grains
RU2745669C1 (en) Method of obtaining amaranth flour from amaranth cake
RU2602191C1 (en) Method of separating shell from soya seeds
CN110810707B (en) Method for separating buckwheat digestive-resistant endosperm cell and cotyledon nutrition powder by electric field
RU2804625C1 (en) Method for production of triticale-rye-flax flour

Legal Events

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

Effective date: 20170412