Способ обработки зерновых культур (варианты)
Изобретение относится к получению пищевых продуктов из зерновых культур для повседневного и лечебно-профилактического питания и позволяет упростить и удешевить процесс получения легко усваиваемого зернового продукта с высокой питательной ценностью, обладающего при этом диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. Способ обработки зерновых культур включает очистку исходного зерна от примесей путем замачивания его в воде с отделением водной фазы и примесей. Затем проводят проращивание зерен с одновременной их ферментацией путем контакта с влажным воздухом при 21-40 o С в течение 12-40 ч до появления признаков прорастания. Полученные пророщенные зерна подвергают консервации путем охлаждения для снижения скорости биохимических процессов или подвергают плющению для получения хлопьев. 2 с. и 4 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности, а именно к способам получения пищевых продуктов из зерновых культур для повседневного и лечебно-профилактического питания.
Известен способ производства продукта для диетического питания, включающий обработку активированных пищевых волокон, полученных путем кислотного гидролиза из пшеничных отрубей, биологически активным веществом, полученным из культуры молочнокислых бактерий, составляющих естественный биоценоз кишечника человека [Патент RU N 2048123, кл. A 23 L 1/105, 1/29, 1995].
Известный способ трудоемок, требует значительных затрат, а получаемый продукт характеризуется невысоким содержанием биологически активных веществ и не обладает комплексным действием, т.е. не обеспечивает эффективную нормализацию общего обмена веществ и выделение токсинов и шлаков из организма.
Известен также способ производства муки для детского и диетического питания, предусматривающий очистку сырья от примесей, сушку и размол в муку, при этом в качестве сырья используют зародышевые хлопья пшеницы, очистку хлопьев проводят до чистоты не менее 85%, сушат до влажности 5 — 7% при 100 — 110 o C с предварительным пропариванием в течение 8 — 10 мин или в кипящем слое при 120 — 130 o C, размол ведут с получением муки, проход которой через шелковое сито N 38 составляет не менее 60% [Патент RU 2037304, кл. A 23 L 1/10, A 21 D 2/38, 1995].
Известный способ позволяет получить продукт для диетического питания с повышенным содержанием биологических активных и легко усваиваемых веществ, однако в процессе его изготовления, в частности при проведении сушки, теряются многие ценные биологические активные вещества, способствующие нормализации общего обмена вещества и нормализации работы желудочно-кишечного тракта.
Наиболее близким к предлагаемому являются способ обработки зерновых при производстве зернового продукта «Сумаляк», включающий замачивание зерна в воде и его проращивание (Авт. св. SU N 360065, кл. A 23 L 1/202, 1977 ) и способ производства хлопьев из круп, включающий увлажнение крупы, ее термообработку, охлаждение полуфабриката и плющение, при этом крупу увлажняют путем погружения в воду с температурой 20 — 90 o C и выдерживают в течение 85 — 90 c, термообработку ведут с использованием ИК-излучения с различной длиной волны и плотностью потока в два этапа до достижения на обрабатываемой поверхности температуры 100 — 110 o C, а охлаждение полуфабриката проводят путем его увлажнения распыленной в воздухе водой до достижения влажности 18 — 20% [Патент RU N 2020833, кл. A 23 L 1/164, 1994].
Известный способ позволяет получить продукт, рекомендуемый для диетического питания, однако он характеризуется относительно невысокими показателями качества (полноценность и усваиваемость). Это позволяет использовать известный продукт для лечебного питания.
Задачей настоящего изобретения является упрощение и удешевление способа получения легко усваиваемого зернового продукта с высокой питательной ценностью, обладающего диетическими и лечебно — профилактическими свойствами, за счет обеспечения нормализации общего обмена веществ, работы желудочно-кишечного тракта и очищения организма от токсинов и шлаков.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ обработки зерновых культур по варианту N 1 включает замачивание исходного зерна в воде и отделение водной фазы и примесей, проращивание зерен с одновременной их ферментацией путем контакта с влажным воздухом при температуре 21 — 40 o C до появления признаков прорастания и консервацию пророщенных зерен путем охлаждения для снижения скорости биохимических процессов.
Предлагаемый способ обработки зерновых культур по варианту N 2 включает замачивание исходного зерна в воде и отделение водной фазы и примесей, проращивание зерен с одновременной их ферментацией путем контакта с влажным воздухом при температуре 21 — 40 o C до появления признаков прорастания, с последующим плющением зерен для получения хлопьев.
Замачивание зерна ведут в течение 0,5 — 9 ч, отделяя при этом примеси и водную фазу. Время замачивания варьируют в зависимости от вида зерновой культуры, требуемых при дальнейшей переработке показателей пластичности и конечной влажности зерна.
Проращивание и ферментацию зерна ведут путем контакта с воздухом при относительной его влажности на уровне 100% при 21 — 40 o C в течение 12 — 40 ч до появления признаков прорастания. При таком режиме проращивания зерна набухают, активируются имеющиеся ферменты и синтезируются новые, обеспечивающие интенсивное расщепление запасных веществ (крахмала и запасного белка) до сахаров и аминокислот. При этом образуются новые вещества — ферменты, витамины и др. Заявляемые режимы проращивания обеспечивают равномерность проращивания при максимальной скорости проведению процесса, а также требуемый режим ферментации, сопровождающий процесс проращивания и обеспечивающий расщепление белков до аминокислот и углеводов до низкомолекулярных кислот.
Стадию проращивания и ферментации прекращают при появлении признаков прорастания, т. е. при визуальном обнаружении набухания зародыша вплоть до разрыва оболочки и появления корешка проростка. После появления признаков прорастания полученный продукт по варианту N 1 охлаждают в естественных условиях любым из известных способов для снижения скорости биохимических процессов.
При проведении способа по варианту N 2 пророщенное зерно подвергают плющению для получения хлопьев любыми известными способами.
Для ускорения процесса проращивания и ферментации зернам может быть обеспечен дополнительный приток кислорода и удаление образующихся оксидов углерода, например, путем продувания или перемешивания массы.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что увлажнение ведут путем погружения зерновой культуры в воду с отделением водной фазы и примесей. Проращивание зерна ведут до полной его активации, процесс контролируют визуально до появления признаков прорастания. Температуру проращивания зерен и их ферментации выдерживают в интервале 21 — 40 o C. Проращивание ведут в условиях контакта с воздухом с относительной влажностью на уровне 100%. Полученный продукт охлаждают для снижения скорости биохимических процессов или подвергают плющению с получением хлопьев.
При плющении происходит дополнительная ферментация предварительно пропущенного зерна (за счет давления в тонком слое и повышения температуры).
Увлажнение и термообработка зерна в известном ранее решении позволяет улучшить только его физические свойства, что в свою очередь также упрощает процесс плющения зерен.
В предлагаемом способе совокупность заявленных операций позволяет не только упростить процесс плющения за счет достижения оптимального пластифицирующего действия влаги и продуктов преобразования первоначальной структуры зерна при протекании биохимических процессов, но и получить продукт, богатый природно сбалансированными полезными веществами (клетчатка, аминокислоты), углеводы, микроэлементы, биологически и физиологически активные вещества). Условия проведения процесса проращивания и ферментации позволяют получить рациональное сочетание биологических активных и легко усваиваемых веществ, а температурное или механическое воздействие при переработке не нарушает полученного биохимического баланса.
Проращивание зерна с последующей его ферментацией широко применяется при производстве солода. Так, например, известны способы производства солода, включающие замачивание зерна, активацию его ферментов в процессе проращивания, ферментацию и последующую сушку при нагревании. Активацию ферментов осуществляют, например, периодически световым воздействием [патент. РФ N 1719428] . Проращивание ведут в течение не менее 5 суток [патент. РФ N 2005775] . Для получения повышенного выхода сахаров процесс проращивания ведут как правило при пониженной температуре, а ферментацию проводят при температуре более 55 o C, что обеспечивает проведение процесса в режимах, обеспечивающих получение продукта с повышенным содержанием сахаров и минимальным содержанием аминокислот.
В предлагаемом способе заявляемый режим проращивания и ферментации зерна обеспечивает интенсивное расщепление одновременно и углеводов до низкомолекулярных сахаров, и белков, вплоть до аминокислот с сохранением природного баланса, обеспечивающего лечебный эффект, — нормализацию обмена веществ при одновременном сохранении питательной ценности продукта. Таким образом, несмотря на то, что проращивание зерна для активации биохимических процессов давно известно и широко используется в спиртовом производстве и пивоваренной промышленности, предлагаемый способ обработки зерновых культур, включающий определенные режимы проращивания, позволяет получить новый результат, а именно сбалансированный пищевой продукт с рациональным соотношением биологически активных веществ, аминокислот, сахаров и микроэлементов в легкоусваиваемой форме и пригодный для непосредственного приема в качестве диетического и лечебно-профилактического питания.
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Зерна пшеницы Triticum помещают в емкость, представляющую собой обечайку с промежуточным ложным днищем, заливают водой с температурой 40 o C. Всплывший мусор удаляют с поверхности воды. Замачивание проводят в течение 4 ч. Процесс замачивания прекращают, отводя водную фазу. Проращивание ведут при 40 o C в течение 20 ч. Относительную влажность контактирующего с зернами воздуха поддерживают на уровне 100%. Окончание процесса определяют визуально по появлению набухания, нарушению целостности оболочки и появлению корешков. Полученные зерна подвергают плющению.
Пример 2. Зерна овса Avena sativa помещают в емкость, представляющую собой обечайку с промежуточным ложным днищем, заливают водой с температурой 24 o C. Всплывший мусор удаляют с поверхности воды. Замачивание проводят в течение 0,5 ч. При достижении требуемой для дальнейшей переработки влажности зерна процесс замачивания прекращают, отводя водную фазу. Проращивание ведут при температуре 24 o C в течение 40 ч до появления признаков прорастания — набухание зерна, нарушение целостности оболочки и появление корешков. Относительную влажность воздуха, контактирующего с зернами, поддерживают на уровне 100%. Окончание процесса определяют визуально по нарушению целостности оболочки и появлению корешков. Пророщенные зерна подают в бункер и выдерживают при температуре 55 — 60 o C в течение 15 — 20 мин. Зерна пропускают между предварительно нагретыми до 55 — 60 o C валками, расплющивая их в хлопья.
Пример 3. Зерно ржи Secale cereale L. помещают в емкость, представляющую собой обечайку с промежуточным ложным днищем, заливают водой с температурой 21 o C. Всплывший мусор удаляют с поверхности воды. Замачивание проводят в течение 1,5 — 3 ч с периодическим определением влажности. При достижении требуемой для дальнейшей переработки влажности зерна, процесс замачивания прекращают, отводя водную фазу. Проращивание ведут при температуре 21 o C в течение 12 — 20 ч до появления признаков прорастания — набухание зерна, нарушение целостности оболочки и появление корешков. Относительную влажность воздуха, контактирующего с зернами, поддерживают на уровне 100%. Окончание процесса определяют по нарушению целостности оболочки и появлению корешков. Пророщенные зерна охлаждают до 1 — 5 o C.
Пример 4. Зерна ячменя Hordeum помещают в емкость, представляющую собой обечайку с промежуточным ложным днищем, заливают водой с температурой 26 o C. Всплывший мусор удаляют с поверхности воды. Замачивание проводят в течение 9 ч. При достижении требуемой для дальнейшей переработки влажности зерна, процесс замачивания прекращают, отводя водную фазу. Проращивание ведут при температуре 26 o C в течение 16 — 22 ч до появления признаков прорастания — набухание зерна, нарушение целостности оболочки и появление корешка. Относительную влажность воздуха, контактирующего с зернами, поддерживают на уровне 100%. Окончание процесса определяют визуально по нарушению целостности оболочки и появлению корешков.
Пророщенные зерна через бункер подают на предварительно нагретые до 55 — 60 o C вальцы, расплющивая их с получением хлопьев.
Проведение процесса замачивания при длительности более 9 ч приводит к ухудшению технологических показателей зерна, что позволяет провести процесс плющения с минимальными трудо- и энергозатратами.
Проведение процесса проращивания при температуре менее 21 o C сдвигает равновесие биохимических реакций в сторону увеличения содержания сахаров. Поведение процесса при температуре более 40 o C приводит к замедлению процесса проращивания и неоднородности проведения процесса, что ухудшает качество конечного продукта.
Полученный по примерам 1 — 4 продукт используют для диетического и лечебно-профилактического питания при сахарном диабете и сердечно — сосудистых заболеваниях, в качестве общеукрепляющего и противовоспалительного средства, а также для стимуляции перистальтики кишечника и нормализации кишечной флоры.
1. Способ обработки зерновых культур, включающий замачивание зерна в воде и его проращивание, отличающийся тем, что замачивание ведут с отделением водной фазы и примесей, а проращивание с ферментацией зерен ведут в присутствии влажного воздуха при температуре 21-40 o С до появления первых признаков прорастания с последующей консервацией зерен путем их охлаждения для снижения скорости биохимических процессов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что замачивание зерна в воде ведут в течение 0,5-9 ч.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что проращивание зерна ведут при относительной влажности воздуха на уровне 100% в течение 12-40 ч.
4. Способ обработки зерновых культур, включающий увлажнение зерновых и плющение, отличающийся тем, что увлажнение зерна ведут замачиванием его в воде с отделением водной фазы и примесей, замоченное зерно проращивают с ферментацией в присутствии влажного воздуха при температуре 21-40 o С до появления признаков прорастания с последующим плющением для получения хлопьев.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что замачивание зерна в воде ведут в течение 0,5-9 ч.
6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что проращивание зерна ведут при относительной влажности воздуха на уровне 100% в течение 12-40 ч.
Источник
Способы обработки зерновых культур
Этапы обработки зерна
Послеуборочная обработка зерна является одним из важнейших этапов в процессе зернопроизводства. Она включает в себя очистку и сушку убранного зернового вороха. Неправильно или не вовремя проведенная послеуборочная обработка приводит к потере более 20% убранного зерна. Послеуборочную обработку следует производить в потоке, на специальных зерноочистительно-сушильных комплексах.
Правильно спроектированный и построенный зерноочистительно-сушильный комплекс представляет собой набор машин и оборудования, сбалансированный по производительности каждой из машин. Зерноочистительное оборудование устанавливается почти всегда в здании, а зерносушильное, в связи с тем, что появились в большом количестве сушилки зерна открытого исполнения, без здания.
Зерноочистительно-сушильный комплекс должен включать в себя следующее оборудование:
- Приемное отделение состоящее из завальной ямы и нории.
- Зерноочистительное отделение, состоящее из машин предварительной и первичной очистки, триерных блоков, транспортирующих устройств и системы аспирации, установленных на накопительные бункера, накрытые зданием легкого типа.
- Сушильное отделение состоящее из сушилки зерна (различных типов: зерносушилка шахтная, зерносушилка колонковая) и набора транспортного оборудования (норий зерновых, зернопроводов, транспортеров зерна).
- Отделения временного хранения применяемого в хозяйствах с большим объемом зерна, для обеспечения круглосуточной бесперебойной работы зерноочистительно-сушильного комплекса и включающего в себя вентилируемые или аэрируемые бункера и транспортные устройства (нории зерновые, зернопроводы и т.п.) .
Основными этапами обработки зерна являются:
- Предварительная очистка зерна предназначена для повышения сыпучести материала, подготовки его для сушки в сушилках, удаления из него крупных и легковесных примесей, для удаления из зерна основных очагов инфекции: пыли, земли, растительных остатков, минералов и т. п. Помимо этого, главной целью предварительной обработки является сохранение больших масс зерна при его хранении до сушки. Поэтому функции предварительной очистки значительно расширились, и теперь она должна осуществляться сразу после уборки урожая, а не только непосредственно перед его сушкой. Предварительная очистка позволяет значительно удлинить срок хранения зерна, даже без его вентилирования.
- Первичную очистку зерна осуществляют после его сушки или после предварительной обработки, если оно сухое. Задачей первичной очистки является доведение зерна до базисных продовольственных кондиций, повышение натуры, подготовка фуражного зерна к его дальнейшей переработке на комбикормовом заводе. Первичную очистку осуществляют на решетных, воздушных, виброцентробежных сепарирующих установках. При необходимости используют триеры, если зерно имеет трудновыделяемые на решетах примеси (овсюг, битое зерно, куколь и т. п.). Режимы работы этих машин выбирают такими, чтобы цель первичной очистки достигалась за один пропуск материала. Основными управляемыми параметрами в этом случае бывают: размер и форма отверстий в решетах (смена решет, сит), скорость воздушного потока, интенсивность подачи материала (нагрузка), угол положения передних кромок приемных лотков в триерах, размер ячеек в них (смена ячеистых цилиндров), скорость вращения ячеистых цилиндров.
- Вторичной очистку и сортирования проводят для доведения материала до семенных кондиций, продовольственного и фуражного — для подготовки к помолу и к другим видам переработки. Окончательную обработку продовольственного и фуражного зерна ведут, как правило, на мельничных комбинатах и комбикормовых заводах.
- Хранение зерна — один из немаловажных процессов. Емкости для хранения зерна (силоса) обеспечивает защиту от воздействия непогоды, грызунов и птиц, позволяет оперативно провести погрузочно-разгрузочные работы.
Общепризнанно, что класс и цена товарных партий напрямую зависит от того, насколько хорошо зерно будет очищено от примесей, как бережно его будут транспортировать, как вовремя просушат, в каких условиях будут хранить, как отсортируют. Для соблюдения всех условий успешной обработки и переработки урожая компания ООО «Перфо-Сита» рада помочь вам приобрести сельхоз оборудование и технику на всех стадиях переработки начиная с уборки и кончая хранением.
Источник
