Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ производства экструдированных зерновых палочек

 
Международная патентная классификация:       A21D A23P

Патент на изобретение №:      2266006

Автор:      Остриков А.Н. (RU), Василенко Л.И. (RU)

Патентообладатель:      Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)

Дата публикации:      20 Декабря, 2005

Начало действия патента:      22 Июня, 2004

Адрес для переписки:      394000, г.Воронеж, пр-т Революции, 19, ГОУ ВПО ВГТА, отдел СМП


Изображения





Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности, в частности к способам производства экструдированных продуктов. В качестве исходных продуктов используют нешелушеное зерно тритикале, пшеничные зародыши и сгущенное обезжиренное молоко. Нешелушеное зерно тритикале с массовой долей влаги 10...11% измельчают до размера частиц от 0,32 до 0,63 мм, смешивают со сгущенным обезжиренным молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно. Смесь подают в экструдер, где осуществляют обработку при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа. Полученный экструдат дражируют сахарно-ореховой добавкой в количестве 3% к массе экструдированных зерновых палочек. Изобретение позволяет получить комбинированные экструдированные продукты высокого качества с повышенной пищевой ценностью. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности, в частности к производству экструдированных продуктов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления экструзионных продуктов (Патент №1829916, МКИ3 А 23 Р 1/08, опубл. 23.07.1993 г., Б.И. №27), заключающийся в смешивании продуктов с последующим экструдированием смеси.

Недостатками известного способа являются ограниченность его применения в плане переработки зернового сырья, а также жесткие режимы процесса - высокие давление и температура, что нежелательно при экструдировании термолабильных пищевых смесей.

Техническая задача изобретения - получение комбинированного экструдированного продукта высокого качества, повышение его пищевой ценности и расширение ассортимента выпускаемых экструдированных изделий.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства экструдированных зерновых палочек включающем измельчение исходных продуктов, смешивание и экструдирование полученной смеси, новым является то, что в качестве исходных продуктов используют нешелушеное зерно тритикале, пшеничные зародыши и сгущенное обезжиренное молоко, нешелушеное зерно тритикале с массовой долей влаги 10...11% измельчают до размера частиц от 0,32 до 0,63 мм, затем смешивают со сгущенным обезжиренным молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно и подают в экструдер, где осуществляют обработку при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа, полученный экструдат дражируют сахарно-ореховой добавкой в количестве 3% к массе экструдированных зерновых палочек.

Технический результат изобретения заключается в получении качественного экструдированного продукта с повышенной пищевой ценностью при соблюдении рациональных параметров процесса (температуры и давления перед матрицей и др.), а также в расширении ассортимента выпускаемых экструдированных изделий.

На фиг.1 изображена сравнительная характеристика аминокислотного состава экструдированных зерновых палочек и эталонного белка по шкале ФАО/ВОЗ палочек; на фиг.2 - диаграмма пищевой ценности экструдированных зерновых палочек в сравнении с формулой сбалансированного питания.

Недостатком традиционных зерновых экструдатов является то, что для их производства используют крупы, которые вырабатывают последовательным сепарированием, шелушением, шлифованием и дроблением зерна. При этом снижается содержание белка, клетчатки, жира, витаминов и минеральных веществ за счет удаления оболочек, алейронового слоя и зародыша. Ввиду этого использование для экструзии нешелушеного зерна позволит повысить пищевую ценность, а также значительно снизить себестоимость экструдатов, так как стоимость зерна на 80...90% ниже стоимости крупы.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве исходного сырья используют: нешелушеное зерно тритикале сорта Амфиплоид 1, пшеничные зародыши, являющиеся побочным продуктом мукомольной промышленности и сгущенное обезжиренное молоко (ГОСТ 1923-78).

Зерно тритикале подвергают очистке на зерноочистительной комбинированной машине ЗКМ-1,5, которая состоит из сепаратора, триера-куколеотборника и обоечной машины. Из зерновой массы выделяют примеси куколя, битые и щуплые зерна, минеральные примеси, очищают поверхность от пыли. Нешелушеное зерно с массовой долей влаги 10...11% подают в молотковую дробилку, где измельчают и отсеивают через сито №2 с целью выравнивания гранулометрического состава частиц до размера от 0,32 до 0,63 мм. Затем из зерна выделяют металлические примеси на магнитной колонке. Подготовленное таким образом нешелушеное зерно загружают в смеситель и тщательно смешивают с обезжиренным сгущенным до 70% сухих веществ молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно.

При выборе рецептурного состава смеси учитывали ряд факторов. Во-первых, необходимость максимального обогащения экструдированного продукта, в основном содержащего углеводы, белками и минеральными веществами для достижения их лечебно-профилактической или физиологической дозы. Во-вторых, достижение приятного вкуса и привлекательной структуры, характерной для продуктов данного класса.

Далее осуществляют обработку смеси на экструдере при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа.

Перерабатываемый материал через загрузочный патрубок поступает в рабочую камеру, где перемещается шнеком к матрице. По мере продвижения продукт в зоне смешения частично перемешивается, в зоне сжатия происходит скачкообразное увеличение давления и уплотнение продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала. В зоне пластификации осуществляется частичное превращение частиц продукта в расплав за счет трения между частицами продукта и витками шнека. Затем происходит дальнейшее сжатие продукта. Далее в зоне гомогенизации происходит превращение размягченных частиц в однородный расплав за счет возрастания давления. Давление расплава продукта в зоне дозирования достигает необходимого значения, обеспечивается окончательное расплавление мелких включений и образуется расплав однородный по структуре и температуре. В зоне стабилизации происходит выравнивание давления и температурных полей расплава продукта. Затем он попадает в предматричную зону и продавливается через выходное отверстие в матрице. После выхода продукта из матрицы в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, что приводит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструдата (вспучиванию), при этом происходят глубокие преобразования его структуры: разрыв клеточных стенок, деструкция, гидролиз [Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование// Под. ред. А.Н.Богатырева, В.П.Юрьева. - М.: Ступень, 1994. - 200 с.].

Дробление нешелушеного зерна на молотковой дробилке оказывает положительное влияние на экструдирование, так как плотная оболочка зерна разрушается, а внутренние слои становятся доступными для воздействия температуры и давления.

При этом получают экструдированные зерновые палочки хорошего качества, степень вспучивания которых составляет около 300% при диаметре матрицы 3-10-3 м (степень вспучивания определяется как отношение площади поперечного сечения экструдата к площади выходного отверстия матрицы экструдера).

Полученные экструдированные зерновые палочки загружают в дражировочный барабан и дражируют сахарно-ореховой добавкой в количестве 3% к массе экструдированных зерновых палочек в течение 5 мин. В состав добавки входят: сахар с размером частиц не более 0,1 мм - 5 г/100 г продукта, фундучная паста (фундук тертый) - 5 г/100 г продукта.

Способ поясняется следующими примером.

В качестве исходного сырья используют: нешелушеное зерно тритикале сорта Амфиплоид 1, пшеничные зародыши, являющиеся побочным продуктом мукомольной промышленности и сгущенное обезжиренное молоко (ГОСТ 1923-78).

Зерно тритикале подвергают очистке на зерноочистительной комбинированной машине ЗКМ-1,5, которая состоит из сепаратора, триера-куколеотборника и обоечной машины. Из зерновой массы выделяют примеси куколя, битые и щуплые зерна, минеральные примеси, очищают поверхность от пыли. Нешелушеное зерно с массовой долей влаги 10...11% подают в молотковую дробилку, где измельчают и отсеивают через сито №2 с целью выравнивания гранулометрического состава частиц от 0,32 до 0,63 мм. Затем из зерна выделяют металлические примеси на магнитной колонке. Подготовленное таким образом нешелушеное зерно загружают в смеситель и тщательно смешивают со сгущенным обезжиренным до 70% сухих веществ молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно.

Далее осуществляют обработку смеси на экструдере при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа.

Экструдер должен работать при давлении продукта в предматричной зоне, не превышающем оптимального значения. Это необходимо, так как величина давления однозначно определяет температуру обработки продукта, от которой в свою очередь зависит качество готового изделия. Установлено [Термопластическая экструзия: научные основы, технология, оборудование/ Под. ред. А.Н.Богатырева, В.П.Юрьева. - М.: Ступень, 1994. - 200 с.], что основные компоненты (углеводы, белки, жиры, витамины и др.) пищевых продуктов имеют различную оптимальную температуру, необходимую для протекания полных и качественных физико-химических изменений при экструзии.

Для эффективного и качественного протекания экструзии необходимо подобрать такой характер изменения температуры, при котором основные компоненты продуктов подвергались бы, с одной стороны, полной гидротермической обработке, а с другой, на них оказывалось бы В«мягкоеВ» (щадящее) температурное воздействие, предотвращающее их термическое разложение.

Анализ теоретических и экспериментальных данных [Остриков А.Н. Экструзия в пищевой технологии / А.Н.Остриков, О.В.Абрамов, А.С.Рудометкин - С-Пб:. ГИОРД - 2004. - 288 с.] показал, что для качественного проведения экструзионной обработки необходимо плавное повышение температуры продукта с последующей стабилизацией. Экспериментально установлено, что для данного продукта температура перед матрицей Т=440...445 К позволяет достичь давления в предматричной зоне экструдера Р=7,0...7,5 МПа. Именно в этом диапазоне температур в смеси происходят полные и глубокие физико-химические изменения белков, углеводов и других компонентов, придающие им свойства, наиболее приемлемые для полного усваивания человеческим организмом.

Согласно результатам исследований, показатели безопасности экструдата соответствуют требованиям СаНПиН 2.3.2.560-96.

Полученные при рациональных параметрах процесса экструдированные зерновые палочки исследуют по комплексу показателей, характеризующих потребительские свойства, пищевую и энергетическую ценность готового изделия. Их измельчают, просеивают через металлическую сетку №025 (ГОСТ 4601-73) и подвергают анализам. Экструдированные зерновые палочки анализируют по органолептическим показателям по ГОСТ 15113.3-77, влажности - по ГОСТ 15113.4-77, кислотности - по ГОСТ 15113.5-77.

Органолептические показатели: получен продукт в виде прямых или изогнутых коротких палочек округлого поперечного сечения, с шероховатой поверхностью и развитой пористостью. По цвету (кремовому с коричневатым оттенком), вкусу и аромату (соответствующему исходному сырью с отчетливым сливочным привкусом) экструдат имеет удовлетворительные потребительские данные, характерные для такой группы пищевых продуктов, как В«сухие завтракиВ».

Для оценки качественных характеристик взорванных зерновых палочек были определены следующие их физико-химические свойства: набухаемость - 3,1 г/г, растворимость - 41,2% и водоудерживающая способность измельченного экструдата - 4,55 г/г. Установлено, что данные показатели взорванных зерновых палочек соответствуют аналогичным, свойственным традиционным сухим завтракам.

Другие физико-химические характеристики (табл.) также соответствовали нормам для этой категории изделий. Энергетическая ценность полученного продукта составляет 1356,7 кДж/100 г.

Определение биологической ценности экструдатов. Оценку аминокислотной сбалансированности и биологической ценности продукта проводили по следующим показателям: коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) и биологическая ценность (БЦ) пищевого белка.

В результате эксперимента определили, что массовая доля аминокислот в экструдате превышает их содержание в зерне тритикале. Это обусловлено уменьшением конечной влажности экструдата и частично его обогащением белковыми веществами. При этом наблюдается значительное увеличение таких незаменимых аминокислот, как изолейцин, лизин, триптофан.

Внесение в рецептурную смесь сгущеного обезжиренного молока, характеризующегося высоким содержанием белков, обусловливает почти двукратное увеличение калорийности палочек.

Биологическая ценность взорванных зерновых палочек составила 86%.

ТаблицаФизико-химические показатели экструдатаНаименование показателей РазмерностьЭкструдат Влажность% 5,9Кислотность град8,1 Насыпная массакг/м 3246 Механическая прочностьН 1,41Массовая доля общего сахара, в пересчете на СВ% 3,19Массовая доля жира, в пересчете на СВ%3,85

Анализ пищевой ценности разработанного экструдированного продукта. Одним из основных требований к продуктам питания, помимо высоких потребительских свойств, является сбалансированность их состава.

Соотношение компонентов в В«идеальномВ» продукте, обоснованное Институтом Питания Академии медицинских наук РФ, в сравнении с составом полученных экструдатов представлено на фиг.2. За счет потребления 100 г взорванных зерновых палочек можно удовлетворить суточную потребность в белке на 29,7%, углеводах - 69,2%, минеральных веществах - 36%.

При достаточно высоком содержании белков, углеводов, витаминов и минеральных веществ готовый продукт беден жирами, минеральными веществами и витаминами. Невысокое содержание жиров и минеральных веществ обусловлено небольшим их содержанием в исходной смеси. В экструдате были обнаружены следы водорастворимых витаминов (группы B1 , В2, С), жирорастворимые витамины (группы A, D, Е, РР) лучше сохраняются в экструдате, но также в незначительном количестве.

Поэтому применяется дражирование взорванных зерновых палочек сахарно-ореховой добавкой с целью повышения витаминной ценности готового продукта.

Применение фундучной паста (фундука тертого) обусловлено высоким содержанием жира (60%), белка (20%), витамина Е, минеральных веществ: калия, железа, кобальта. По калорийности орех превышает рыбу и мясо. Как продукт диетического питания фундук используется при заболеваниях сердечно-сосудистой системы и малокровии, увеличении предстательной железы, при варикозном расширении вен, флебитах, трофических язвах голени и капиллярных геморрагиях. Фундучная паста (фундук тертый) применяется как наполнитель для сухих завтраков, как добавка при производстве шоколадно-ореховых паст, кремов, глазурей, карамели, йогуртов, мороженого и многого другого.

Как видно из примера и вышеизложенного при производстве в способе производства экструдированных зерновых палочек наиболее эффективным является то, что в качестве исходных продуктов используют нешелушеное зерно тритикале, пшеничные зародыши и сгущенное обезжиренное молоко, нешелушеное зерно тритикале с массовой долей влаги 10...11% измельчают до размера частиц от 0,32 до 0,63 мм, затем смешивают со сгущенным обезжиренным молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно и подают в экструдер, где осуществляют обработку при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа, полученный экструдат дражируют сахарно-ореховой добавкой в количестве 3% к массе экструдированных зерновых палочек.

Предлагаемый способ по сравнению с базовым позволит:

- получать экструдированные зерновые палочки с хорошими потребительскими свойствами и достаточно высокой биологической и пищевой ценностью; они более сбалансированы по составу незаменимых аминокислот, а также оптимизированы по критерию В«коэффициент различия аминокислотного скораВ» (КРАС);

- использовать в качестве исходных компонентов смеси широко распространенные и недорогие виды сырья;

- расширить ассортимент выпускаемой продукции при переработке различного сырья с нестабильными свойствами.

Формула изобретения

Способ производства экструдированных зерновых палочек, включающий измельчение исходных продуктов, смешивание и экструдирование полученной смеси, отличающийся тем, что в качестве исходных продуктов используют нешелушеное зерно тритикале, пшеничные зародыши и сгущенное обезжиренное молоко, нешелушеное зерно тритикале с массовой долей влаги 10...11% измельчают до размера частиц от 0,32 до 0,63 мм, затем смешивают со сгущенным обезжиренным молоком и пшеничными зародышами в пропорции 7:1:2 соответственно и подают в экструдер, где осуществляют обработку при температуре продукта перед матрицей 440...445 К и давлении в предматричной зоне экструдера 7,0...7,5 МПа, полученный экструдат дражируют сахарно-ореховой добавкой в количестве 3% к массе экструдированных зерновых палочек.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.06.2006

Извещение опубликовано: 27.02.2008        БИ: 06/2008





Популярные патенты:

2241344 Способ производства зеленого корма

... получаемого корма, а также качества продукции животноводства. Это достигается тем, что на смесь семян и цеолита наносят электроаэрозоль, содержащий антигельминтики.В результате поиска, проведенного по научно-технической и патентной литературе, не обнаружено идентичное техническое решение, что доказывает соответствие предлагаемого технического решения критерию “новизна”. Предлагаемое техническое решение основывается на известных приемах выращивания гидропонных кормов, в том числе при смешивании семян исходных культур с цеолитом при замачивании, и известных нанесения электроаэрозолей. Отличием предлагаемого способа является указанная совокупность признаков, которая не известна ...


2065260 Гидравлическая система самоходной сельскохозяйственной машины

... блокирует перемещение педали включения заднего хода машины до тех пор, пока не будет поднят в транспортное положение последний из нескольких рабочих органов, при любой последовательности управления гидроцилиндрами подъема этих органов. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемая гидросистема отличается наличием двух блоков управляемых обратных клапанов, включенных последовательно в управляемые магистрали блокировочного сервоцилиндра, а сами клапаны внутри каждого блока соединены между собой со стороны из запорных элементов или последовательно (как у блока, связанного непосредственно с поршневой полостью сервоцилиндра), или параллельно (как у ...


2293463 Способ разработки лесосек

... ширина пасек, разрабатываемых при освоении лесосеки, что приводит к увеличению числа трелевочных волоков, снижению производительности машин при разработке лесосеки, обоснованной частыми перемещениями рабочего трелевочного троса при перемещении фронта работ с одной пасеки на другую.Техническим результатом, получаемым заявителем, является увеличение ширины пасек, уменьшение площади, необходимой для размещения трелевочных волоков, сокращение вредных последствий, наносимых окружающей природной среде при трелевке лесоматериалов, уменьшение числа перемещений рабочего трелевочного троса при разработке лесосеки и повышение производительности трелевочной техники.Технический результат ...


2099929 Почвенная растительная смесь для культурных газонов и способ их создания

... захода солнца) и утренний (до восхода солнца) искусственный полив газона. После появления первых всходов семян на всей поверхности газона, при необходимости проводят подсев семян в изреженных местах травостоя. В дальнейшем уход за газоном осуществляется в обычном порядке. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Почвенная растительная смесь для культурных газонов, включающая супесчаную, или суглинистую почву, или чернозем, торф и песок, отличающаяся тем, что она дополнительно включает каменистый материал, предпочтительно мраморную крошку с величиной фракции 3 10 мм, при этом упомянутые выше компоненты взяты в следующем соотношении, мас. Супесчаная, или суглинистая почва, или чернозем 60 80 ...


2260930 Способ внесения органических удобрений

... органического удобрения использован осадок сточных вод (ОСВ) Курьяновской станции аэрации г.Москвы, отвечающий требованиям СанПиН 2.1.7.573-96.Исходя из средней для всех делянок расчетной дозы 100 т/га ОСВ натуральной (80-процентной) влажности определили дозы для дифференцированного внесения на 47 делянках с относительно низким (7 делянок), средним (26 делянок) и повышенным (14 делянок) содержанием гумуса: 150, 100 и 50 т/га соответственно. Среднее содержание гумуса на этих делянках составляло 1,77%. На 54 делянках со средним содержанием гумуса 1,8% внесли из расчета по 100 т/га ОСВ без дифференциации, т.е. усредненной дозой. На 19 делянках со средним содержанием гумуса 2,2% ...


Еще из этого раздела:

2294617 Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа

2402189 Роликовая сортировальная машина

2262844 Способ повышения эффективности воспроизводства икры и численности осетрообразных рыб

2239993 Устройство для комбинированного охлаждения сельскохозяйственной продукции естественным и искусственным холодом

2180475 Устройство для поштучной подачи предметов, в частности семян сельскохозяйственных культур

2201910 Устройство для ферментационной обработки жидкого навоза

2161400 Способ определения активности агентов

2307495 Пневматический высевающий аппарат

2420945 Гидравлическая система сельхозмашины

2181542 Способ хранения эритроцитов в условиях охлаждения при отсутствии кислорода (варианты)