RU2505079C2 - Method for production of granulated leguminous and cereal crops products for food and fodder purposes - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: one performs leguminous crops grains shell removal, soaking in milk whey with lactic acid content equal to 0.14-0.50% and pH equal to 4.0-6.8 at a temperature t=40-50°C. Then grains are maintained and subjected to two-stage fermentation with ultrasound during 3-4 hours at a 20 kHz frequency with power equal to 0.3 - 1 W/cm ², with grains washing with running water after the first stage and milling into particles sized 10 - 150 mcm after the second stage to produce leguminous whey paste. The paste is pasteurised and mixed with cereal crops flour at a ratio of 70:30. The produced mixture is granulated. The leguminous crop component is represented by whole or crushed seeds of lupine or peas or lentils or beans or soya beans. The cereal crop component is represented by wheat, barley, rye and oats grains or wheat, oat, barley and triticale flours.

EFFECT: invention implementation allows to reduce losses, improve nutritional substances digestibility and reduce energy consumption per unit of the product manufactured.

4 dwg, 6 ex

Description

Используемая литература:Used Books:

1. Патент №2287295 Способ получения пищевого продукта из зернобобовых культур (прототип)1. Patent No. 2287295 A method of obtaining a food product from legumes (prototype)

2. Положительное решение по заявке №2008125308/13. Мультиэнзимная композиция для получения белковых добавок из семян зернобобовых культур2. A positive decision on application No. 2008125308/13. Multi-enzyme composition for producing protein supplements from leguminous seeds

2. Колпашников А.И., Ефремов А.В. Гранулированные материалы, М.,1977 (аналог)2. Kolpashnikov A.I., Efremov A.V. Granular materials, M., 1977 (analogue)

3. Методические указания по расчету рецептов комбикормовой продукции, М:, 1998, 80 с.3. Guidelines for the calculation of feed recipes, M :, 1998, 80 S.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству гранулированных продуктов питания функционального назначения и к комбикормовой промышленности, производству гранулированных комбикормов, при кормлении которыми у животных и птицы улучшается усвоение питательных веществ, сокращаются сроки откорма.The invention relates to the food industry, in particular to the production of granular functional food products and to the animal feed industry, the production of granular animal feed, which, when fed to animals and poultry, improves the absorption of nutrients, shortens fattening times.

Известен способ получения пищевого продукта из зернобобовых культур, путем проращивания семян в течение 24…26 часов, добавлением к проращиваемым целым семенам мультиэнзимных ферментных препаратов. Ферментация происходит в течение 4…6 часов в буферном растворе с использованием мультиэнзимных препаратов с концентрацией (0,18…0,20)%. Массовое соотношении семян и раствора от 1:1,5 до 1:2,0 с двух стадийной сушкой до влажности (10…15)% и последующей экструзией. В существующих технологиях зерно люпина перед добавлением мультиэнзимных препаратов, т.е. обезгорчиванием, измельчается. Потери зерна при этом способе обезгорчивания составляют до 20,0%. В отличие от известных способов, по технологии обезгорчивания люпина предусматривается целое зерно. Это дает возможность снизить потери белка в люпине или другой зернобобовой культуре, которые возникают при ее измельчении и промывании после ферментации.A known method of obtaining a food product from legumes, by germinating seeds for 24 ... 26 hours, adding to germinated whole seeds of multi-enzyme enzyme preparations. Fermentation occurs within 4 ... 6 hours in a buffer solution using multi-enzyme preparations with a concentration of (0.18 ... 0.20)%. The mass ratio of seeds and solution from 1: 1.5 to 1: 2.0 with two stages of drying to a moisture content of (10 ... 15)% and subsequent extrusion. In existing technologies, lupine grain before adding multi-enzyme preparations, i.e. galling, crushed. Loss of grain with this method of ungelping up to 20.0%. Unlike the known methods, a whole grain is provided for by the technology of decolorizing lupine. This makes it possible to reduce the loss of protein in lupine or other leguminous crops that occur during its grinding and washing after fermentation.

Известна композиция гранулированного корма, составленная из зерновых и зернобобовых культур при влажности зерна не более (14-16)%. Процесс получения гранулированного корма по известной технологии заключается в том, что зерновые и зернобобовые предварительно размалывают на мельницах различного типа с получением муки или дробят.Known composition of granular feed, composed of grain and leguminous crops with grain moisture not more than (14-16)%. The process of producing granular feed by a known technology is that grain and leguminous plants are pre-milled in mills of various types to produce flour or crushed.

Затем их смешивают в определенных пропорциях в смесителе, а перед подачей в гранулятор они пропариваются в смесителе или же смешиваются с горячей водой в определенном соотношении. После чего увлажненная смесь направляется в пресс-гранулятор, где она продавливается прессующими вальцами через радиальные отверстия кольцевой матрицы. Полученные гранулы по транспортеру подаются в охладитель и расфасовываются в различную тару.Then they are mixed in certain proportions in the mixer, and before being fed into the granulator, they are steamed in the mixer or mixed with hot water in a certain ratio. After that, the moistened mixture is sent to the pellet mill, where it is pressed by pressing rollers through the radial holes of the annular matrix. The obtained granules are conveyed to a cooler by conveyor and packaged in various containers.

Для получения гранулированных продуктов питания используют такие зернобобовые культуры, как лущеный горох, фасоль, сою, чечевицу. Также крупы пшеничную, перловую, гречневую, рисовую. Технологические условия производства гранулированных продуктов питания аналогичные получению гранул для комбикормов.To obtain granular food products, such leguminous crops as peeled peas, beans, soybeans, and lentils are used. Also, cereals, wheat, pearl barley, buckwheat, rice. Technological conditions for the production of granular food products are similar to the production of granules for animal feed.

Недостатком данного способа является то, что гранулированию подвергаются зерновые и зернобобовые культуры, имеющие влажность не более (14-16)%, кроме этого зерно перед гранулированием должно увлажняться, что требует дополнительных затрат на пар или горячую воду.The disadvantage of this method is that grain and leguminous crops having a moisture content of not more than (14-16)% are subjected to granulation, in addition, the grain must be moistened before granulation, which requires additional costs for steam or hot water.

Задача изобретения - полное использование зерна бобовых культур и особенно зерна люпина, получение продукта с заранее заданными потребительскими свойствами, что позволяет расширить спектр использования гранулированных продуктов питания функционального назначения.The objective of the invention is the full use of legumes and especially lupine grains, obtaining a product with predetermined consumer properties, which allows to expand the range of use of granular functional foods.

Технический результат - уменьшение общих энергозатрат на единицу произведенного пищевого продукта или комбикорма, затрачиваемых на производство пара, горячей воды, сушку обезгорченного зерна люпина, а также в получении продуктов питания с заранее заданными свойствами, измельчении пищевого продукта, улучшающем его усвоение, уменьшении потерь и питательных веществ при изготовлении комбикормов, используя целые зерна, не содержащие антипитательные вещества.The technical result is a reduction in total energy consumption per unit of food product or feed consumed for the production of steam, hot water, drying unburnt grain of lupine, as well as in obtaining food products with predetermined properties, grinding food product, improving its absorption, reducing losses and nutritional substances in the manufacture of animal feed, using whole grains that do not contain anti-nutritional substances.

В отличие от существующей технологии подготовки зерна при гранулировании, когда оно находиться в твердой фазе и лишь немного увлажняется, то в предлагаемой, зернобобовая культура проходит влажную стадию удаления антипитательных веществ, в том числе и алкалоидов люпина. При использовании данной технологии повышаются питательные свойства зернобобовых культур. Рассмотрим стадию переработки зерна бобовых культур мультиэнзимными комплексами на примере зернобобовой культуры люпина.In contrast to the existing technology for preparing grain during granulation, when it is in the solid phase and only slightly moistened, in the proposed, leguminous crop undergoes a wet stage of removal of anti-nutritional substances, including lupine alkaloids. Using this technology, the nutritional properties of legumes are enhanced. Consider the stage of processing legumes of crops by multi-enzyme complexes using the example of leguminous culture of lupine.

Технология производства гранулированного корма заключается в следующем:The technology for the production of granular feed is as follows:

После очистки от зерновых примесей, зерно люпина поступает в накопительный бункер, промывается водой и транспортером подается в ванну для проращивания и обезгорчивания. После чего молочная сыворотка с заданными параметрами кислотности рН, температуры подается насосом в ванну, заполненную зерном люпина, и в пропорциях от 1:1,5 до 1:2,0 смешивается с ним так, чтобы молочная сыворотка только покрывала зерна люпина, причем по мере набухания зерна добавляется необходимое количество молочной сыворотки.After cleaning from grain impurities, lupine grain enters the storage hopper, is washed with water and fed to the bathtub by a conveyor for germination and decolorization. After that, the whey with the given pH acidity and temperature parameters is pumped into the bathtub filled with lupine grain, and is mixed with it in proportions from 1: 1.5 to 1: 2.0 so that the whey only covers the lupine grains. as the grain swells, the required amount of whey is added.

Проведенные авторами исследования показали, что оптимальной средой для обезгорчивания люпина является сырная и творожная сыворотки, основные показатели которых представлены в примере 1.The studies carried out by the authors showed that the optimal medium for lupine obesity is cheese and curd whey, the main indicators of which are presented in example 1.

Пример 1Example 1

Пищевая ценность используемой в качестве среды для обезгорчивания молочной сыворотки, %Nutritional value of whey as a medium for decongestion,%

Показатели Сырная ТворожнаяIndices Cheese Curd

Массовая доля сухих веществ 6,9 6,4Mass fraction of solids 6.9 6.4

Массовая доля жира 0,3…0,35 0,1Mass fraction of fat 0.3 ... 0.35 0.1

Массовая доля белка 0,7…0,8 0,6…0,7Mass fraction of protein 0.7 ... 0.8 0.6 ... 0.7

Массовая доля лактозы 4,7…4,9 4,0…4,7Mass fraction of lactose 4.7 ... 4.9 4.0 ... 4.7

Кислота молочная 0,14 0,50Lactic acid 0.14 0.50

β-каротин, мкг/100 г. 1,3 7,5β-carotene, mcg / 100 g. 1.3 7.5

Кислотность, рН 6,5…6,8 4,0…4,8Acidity, pH 6.5 ... 6.8 4.0 ... 4.8

Из примера видно, что молочная сыворотка содержит до 0,8% белка, жира до 0,35%, до 4,9% лактозы - молочного сахара, составляющего 27% от сладости сахарозы, но питательные свойства ее выше, чем сахарозы. Она легко усваивается организмом человека, животного, птицы и рыбы, что улучшает белковую и жировую составляющую, повышает общее содержание Сахаров в проращенном зерне люпина или другой зернобобовой культуры.The example shows that whey contains up to 0.8% protein, fat up to 0.35%, up to 4.9% lactose - milk sugar, which is 27% of the sweetness of sucrose, but its nutritional properties are higher than sucrose. It is easily absorbed by the body of a person, animal, bird and fish, which improves the protein and fat component, increases the total Sugar content in germinated grain of lupine or other leguminous crops.

За счет созданной молочной сывороткой среды (кислотность рН=4,0-6,8, содержание молочной кислоты 0,14-0,50%), происходят обменные диффузионные процессы в зерне люпина или другой зернобобовой культуре.Due to the medium created by milk serum (pH = 4.0-6.8, lactic acid content 0.14-0.50%), exchange diffusion processes occur in lupine grain or other leguminous crops.

Молочная сыворотка проходит через капиллярные каналы в зерне люпина и насыщает его, за счет чего увеличиваются размеры зерна люпина. Увеличение размеров зерна зернобобовых культур молочной сывороткой происходит в течение 4-6 часов.Whey passes through the capillary channels in the lupine grain and saturates it, thereby increasing the size of the lupine grain. An increase in the grain size of leguminous crops with whey occurs within 4-6 hours.

Оптимальная влажность зерна люпина или другой зернобобовой культуры при длительном хранении составляет 14-15%. Для создания коллоидных гелей диспергированием (измельчением) зерна люпина или другой зернобобовой культуры их влажность необходимо доводить до 42%. Зерно люпина при проращивании увеличивается на 45%, а влажность составляет 50-60%.The optimal moisture content of lupine grain or other leguminous crops during long-term storage is 14-15%. To create colloidal gels by dispersing (grinding) lupine grains or other leguminous crops, their moisture content must be brought up to 42%. Lupine grain during germination increases by 45%, and humidity is 50-60%.

Оптимальная влажность зерна люпина для нормального функционирования мультиэнзимного комплекса ферментов (содержащегося в молочной сыворотке и самом зерне) по его обезгорчиванию должна быть не менее 42-48%. При окончании процесса замачивания влага, находиться как внутри зерна, так и на его поверхности, при этом замедляется дыхание зерна и увеличивается продолжительность времени для проращивания зерна люпина. При проращивании активизируются биохимические процессы, и ферменты люпина переходят из неактивного состояния в активное, что приводит к снижению величины содержания алкалоидов.The optimal moisture content of lupine grains for the normal functioning of the multi-enzyme complex of enzymes (contained in milk serum and the grain itself) by its degassing should be at least 42-48%. At the end of the process of soaking moisture, to be both inside the grain and on its surface, while breathing slows down the grain and increases the length of time for germination of lupine grain. When germinating, biochemical processes are activated, and lupine enzymes pass from an inactive state to an active state, which leads to a decrease in the content of alkaloids.

Кроме простого замачивания можно использовать другие виды замачивания:In addition to simple soaking, you can use other types of soaking:

- воздушно-водяное;- air-water;

замачивание в непрерывном потоке воды и воздуха;soaking in a continuous stream of water and air;

- оросительное замачивание;- irrigation soaking;

- замачивание с продолжительными воздушными паузами - пневматическое.- soaking with long air breaks - pneumatic.

Для определения влажности по окончанию процесса замачивания берут 1000 зерен, взвешивают эти зерна до и после замачивания.To determine the moisture content at the end of the soaking process, 1000 grains are taken, these grains are weighed before and after soaking.

Зная влажность исходных зерен люпина, рассчитывают влажность по формуле:Knowing the moisture content of the original lupine grains, calculate the moisture according to the formula:

W=100-a/b(100-w)W = 100-a / b (100-w)

где, а - масса 1000 зерен до замачивания, г;where, a is the mass of 1000 grains before soaking, g;

b - масса 1000 зерен после замачивания, г;b - weight of 1000 grains after soaking, g;

w - исходная влажность семян до замачивания, %.w is the initial moisture content of the seeds before soaking,%.

Смесь зерна люпина с молочной сывороткой и мультиэнзимным комплексом ферментов (содержащимся в молочной сыворотке и самом зерне) выдерживается 4-6 часов с периодическим помешиванием в течение 10-15 мин. При проведении этого процесса должны поддерживаться необходимые параметры: кислотность рН=4,5-6,5, время t=4-6 часов, температура 40-50°C. Затем молочная сыворотка сливается в емкость для очистки от вредных веществ и повторного использования в качестве добавки к свежей молочной сыворотке.A mixture of lupine grain with milk whey and a multi-enzyme complex of enzymes (contained in milk whey and the grain itself) is aged 4-6 hours with periodic stirring for 10-15 minutes. When carrying out this process, the necessary parameters must be supported: acidity pH = 4.5-6.5, time t = 4-6 hours, temperature 40-50 ° C. Then the whey is poured into a container for purification from harmful substances and reused as an additive to fresh whey.

После удаления (слива) молочной сыворотки зерно выдерживают. При выдерживании зерна люпина 22..24 часа при значениях рН=(4,0-7,2), происходит прорастание зерен и удаление части нежелательных соединений: олигосахаридов, алкалоидов т.п. и активизации питательных свойств. Условия кислотности среды рН для мультиэнзимных комплексов определяются из данного примера. Это наглядно видно из фазы развития семян, когда происходит активизация ферментов в первый день прорастания. В первый день прорастания удаление алкалоидов из зерна люпина, сорт Кристалл и рН=7,2-0,031%, а сорт Надежда - 0,012%.After removal (discharge) of whey, the grain is kept. When the lupine grain is kept 22..24 hours at pH = (4.0-7.2), the seeds germinate and some of the unwanted compounds are removed: oligosaccharides, alkaloids, etc. and enhancing nutritional properties. The acidity conditions of the pH medium for multi-enzyme complexes are determined from this example. This is clearly seen from the seed development phase, when enzymes are activated on the first day of germination. On the first day of germination, the removal of alkaloids from lupine grains, Crystal variety and pH = 7.2-0.031%, and Nadezhda grade - 0.012%.

Пример 2Example 2

Зависимость содержания алкалоидов в зерне люпина от времени прорастания, кислотности рН, %.The dependence of the content of alkaloids in the grain of lupine on the time of germination, pH,%.

Фаза развития семян люпина в первый день прорастания Начало дня Конец дняThe development phase of lupine seeds on the first day of germination. Beginning of the day. End of the day.

Содержание алкалоидов (сорт Кристалл), (рН=7,2) 0,104 0,073The content of alkaloids (grade Crystal), (pH = 7.2) 0.104 0.073

Содержание алкалоидов (сорт Кристалл), (рН=4,0) 0,104 0,053The content of alkaloids (grade Crystal), (pH = 4.0) 0.104 0.053

Содержание алкалоидов (сорт Надежда), рН=7,2, % 0,051 0,039The content of alkaloids (grade Hope), pH = 7.2,% 0.051 0.039

Содержание алкалоидов (сорт Надежда), рН=4,0, % 0,051 0,034The content of alkaloids (grade Hope), pH = 4.0,% 0.051 0.034

При проращивании зерна люпина влажность зерна (W), в начальный период составляет W=(14-15)%, а в конце W=(50,0-60,0)%. Это ограничивает его использование в технологических процессах пищевых производств и кормлении животных.When germinating lupine grain, the moisture content of the grain (W) in the initial period is W = (14-15)%, and at the end W = (50.0-60.0)%. This limits its use in technological processes of food production and animal feeding.

Кондиционное зерно зернобобовых культур должно иметь нормальную всхожесть при 80-85%, однако существуют зерна бобовых культур с показателями всхожести ниже, чем вышеприведенные. Визуальным показателем для данного случая является отсутствие бугорка от корешка на зерне люпина или другой зернобобовой культуры. В этом случае не происходит процесса, показанного в примере 2, т.к. в таких семенах не запускается механизм естественной ферментации, возникают трудности к поступлению мультиэнзимных препаратов к центру семядолей зернобобовых культур.Conditioned grain of leguminous crops should have normal germination at 80-85%, however, there are legume crops with germination rates lower than the above. The visual indicator for this case is the absence of a tubercle from the root on the grain of lupine or other leguminous crops. In this case, the process shown in example 2 does not occur, because in such seeds the mechanism of natural fermentation does not start; difficulties arise in the entry of multi-enzyme preparations to the center of leguminous cotyledons.

После замачивания зерно люпина или другой зернобобовой культуры подвергают двухстадийной ферментации с ультразвуком в течение 3-4 часов при частоте до 20 кГц и мощности 0,3-1 Вт/см² с промыванием зерна в проточной воде после первой стадии и измельчением до размера частиц 10-150 мкм после второй стадии с получением зернобобовой сывороточной пасты.After soaking, the grain of lupine or other leguminous crops is subjected to two-stage fermentation with ultrasound for 3-4 hours at a frequency of up to 20 kHz and a power of 0.3-1 W / cm ² , washing the grain in running water after the first stage and grinding to a particle size of 10 -150 microns after the second stage with obtaining leguminous whey paste.

Для использования некондиционных семян зернобобовых культур провели исследования, воздействуя на них ультразвуком и определяли содержание алкалоидов и других антипитательных веществ до и после обработки семян ультразвуком при частотах до 20 кГц мощности около 0,3…1 Вт/см2 в течение 3-4 часов. Получили такие же зависимости по содержанию алкалоидов в люпине как при воздействии на кондиционные семена мультиэнзимным комплексом ферментов. Уменьшение содержания алкалоидов в люпине при воздействии на его зерно ультразвуком связано с ультразвуковым капиллярным эффектом - явлением увеличения глубины и скорости проникновения молочной сыворотки вместе с мультиэнзимным комплексом в капиллярные каналы под действием ультразвука (по сравнению с глубиной и скоростью, обусловленные только капиллярными силами).To use substandard seeds of leguminous crops, studies were carried out by ultrasonically affecting them and the content of alkaloids and other anti-nutritional substances was determined before and after seed treatment with ultrasound at frequencies up to 20 kHz with a power of about 0.3 ... 1 W / cm2 for 3-4 hours. The same dependences on the alkaloids content in lupine were obtained as when a multi-enzyme complex of enzymes was exposed to conditioned seeds. A decrease in the alkaloids content in lupine upon exposure to its grain by ultrasound is associated with the ultrasonic capillary effect - a phenomenon of increasing the depth and rate of penetration of milk serum together with the multi-enzyme complex in the capillary channels under the action of ultrasound (as compared to depth and speed, due only to capillary forces).

В основе биологического воздействия ультразвука на зерно люпина лежат вторичные физико-химические эффекты. Так, при образовании акустических потоков может происходить перемешивание внутриклеточных структур. Кавитация приводит к разрыву молекулярных связей в биополимерах зерна люпина и в других жизненно важных соединениях и к развитию окислительных реакций в хинолизидиновых алкалоидах люпина. Ультразвук повышает проницаемость биологических мембран любой из зернобобовых культур, вследствие чего происходит ускорение процессовThe biological effects of ultrasound on lupine grains are based on secondary physicochemical effects. Thus, during the formation of acoustic flows, intracellular structures may mix. Cavitation leads to the breaking of molecular bonds in biopolymers of lupine grains and other vital compounds and to the development of oxidative reactions in quinolysidine alkaloids of lupine. Ultrasound increases the permeability of the biological membranes of any of the leguminous crops, resulting in an acceleration of processes

выхода алкалоидов люпина и антипитательных веществ, вследствие усиления диффузии. Непременным условием инактивации зерна зернобобовых культур мультиэнзимным комплексом ферментов происходит в присутствии кислорода. Это характерно, для группы протеазных ферментов, как трипсин, пепсин, и других, а наличие протеазных ферментов в большей степени способствует удалению алкалоидов.yield of lupine alkaloids and anti-nutritional substances due to increased diffusion. An indispensable condition for the inactivation of leguminous crops by a multi-enzyme complex of enzymes occurs in the presence of oxygen. This is typical for a group of protease enzymes like trypsin, pepsin, and others, and the presence of protease enzymes helps to remove alkaloids to a greater extent.

За счет высокой степени измельчения (диспергирования), сопоставимого с молекулярным уровнем, проращенного зерна люпина с молочной сывороткой образуется пастообразная масса - люпиновая сывороточная паста, которая позволяет иметь хорошую адгезию, т.е. сцепляемость измельченных частиц люпина, и улучшение усвояемости организмами человека, животных и рыбы.Due to the high degree of grinding (dispersion), comparable with the molecular level, the germinated grain of lupine with milk whey forms a pasty mass - lupine whey paste, which allows good adhesion, i.e. the cohesion of the crushed particles of lupine, and the improvement of digestibility by human, animal, and fish organisms.

Люпиновая паста в случае необходимости может подвергаться ферментации мультиэнзимными комплексами в течение 4-6 часов, а из некондиционного зерна воздействию ультразвуком при тех же параметрах, как для проращенного зерна люпина, то есть при частотах до 20 кГц и мощности 0,3…1 Вт/см2 в течение 3-4 часов.If necessary, lupine paste can be subjected to fermentation by multi-enzyme complexes for 4-6 hours, and from substandard grain, by ultrasound at the same parameters as for germinated lupine grain, that is, at frequencies up to 20 kHz and power 0.3 ... 1 W / cm2 for 3-4 hours.

Затем люпиновая или полученная из других зернобобовых культур сывороточная паста подвергается пастеризации при температуре 80-90°C в течение 5-10 с.Then, lupine or whey paste obtained from other leguminous crops is pasteurized at a temperature of 80-90 ° C for 5-10 s.

Характеристики измельченных частиц изучались на примере зерна люпина, но это справедливо для других зернобобовых культур. По результатам компьютерного сканирования определены оптимальные размеры зазоров между рабочими органами мельницы влажного измельчения.The characteristics of the crushed particles were studied using the example of lupine grain, but this is true for other leguminous crops. Based on the results of computer scanning, the optimal dimensions of the gaps between the working bodies of the wet grinding mill were determined.

Для изучения структурно-морфометрических характеристик люпиновой пасты были проведены исследования метрических характеристик частиц при различных параметрах измельчения. Для исследования использовались не окрашенные препараты, которые исследовались в скошенном проходящем свете.To study the structural and morphometric characteristics of lupine paste, studies were carried out on the metric characteristics of particles at various grinding parameters. For the study, non-stained preparations were used, which were examined in a beveled transmitted light.

Из примера 3 можно видеть, что с уменьшением зазора между измельчающими элементами заметно уменьшаются размеры частиц полученной пастообразной массы. Так, в образцах с расстоянием между измельчающими элементами в 0,5 мм количественно частицы в группах распределились следующим образом в первой группе 69,74%, во второй 18,8% и в третьей 11,46%, с размерами минимальной и максимальной частиц 1,7 и 500 мкм соответственно. Следует отметить, функционально-технологические показатели напрямую зависели от размеров полученных частиц, и оптимальные показатели также были получены в 4 группе.From example 3 it can be seen that with a decrease in the gap between the grinding elements, the particle sizes of the resulting pasty mass significantly decrease. So, in samples with a distance between the grinding elements of 0.5 mm quantitatively, the particles in the groups were distributed as follows in the first group 69.74%, in the second 18.8% and in the third 11.46%, with the sizes of the minimum and maximum particles 1 , 7 and 500 microns, respectively. It should be noted that the functional and technological indicators directly depended on the size of the obtained particles, and the optimal indicators were also obtained in group 4.

В отличие от технологии ферментативного гидролиза целого зерна зернобобовой культуры. В зерне удаляется оболочка, затем ферментативному гидролизу подвергаются раздельно оболочка и оставшаяся часть зерна с соблюдением параметров ферментации, как при целом зерне бобовой культуры. Удаленную оболочку подвергают измельчению с различной крупностью помола или ферментативному гидролизу с последующей сушкой и измельчением с использованием в виде пищевых волокон.In contrast to the technology of enzymatic hydrolysis of whole grain leguminous crops. The shell is removed in the grain, then the shell and the remaining part of the grain are subjected to enzymatic hydrolysis separately, subject to the fermentation parameters, as with whole bean grain. The removed shell is subjected to grinding with various fineness or enzymatic hydrolysis, followed by drying and grinding using dietary fiber.

Пример 3Example 3

Зависимость размера частиц люпиновой пасты в зависимости от величины зазора измельчающих элементовThe dependence of the particle size of the lupine paste depending on the size of the gap grinding elements

Величина зазора, мм Размер частиц, % Размер минимальной частицы, мкм Размер максимальной частицы, мкм До 120 мкм 120,1-199,9 мкм от 200 мкмThe size of the gap, mm Particle size,% The size of the minimum particle, μm The size of the maximum particle, μm Up to 120 μm 120.1-199.9 μm from 200 μm

0,5 мм 69,74 18,8 11,46 1,7 5000.5 mm 69.74 18.8 11.46 1.7 500

0,3 мм 77,93 14,19 7,88 1,3 373,30.3 mm 77.93 14.19 7.88 1.3 373.3

0,17 мм 89,33 8,43 2,24 1,1 298,60.17 mm 89.33 8.43 2.24 1.1 298.6

0,07 мм 93,56 6,44 0 0,78 184,70.07 mm 93.56 6.44 0 0.78 184.7

Используя данные таблицы примера 3, провели группировку диспергированных частиц и определили водо и жироудерживающие способности измельченного зерна люпина - сывороточной люпиновой пасты.Using the data of the table of Example 3, the dispersed particles were grouped and the water and fat-holding abilities of the crushed lupine grain — whey lupine paste — were determined.

Пример 4Example 4

Жиро-водоудерживающая способность люпиновой пасты в зависимости от величины зазоров между дисками мельницы влажного измельченияFat-water holding capacity of lupine paste depending on the size of the gaps between the disks of the wet grinding mill

Размер, мкм /процент диспергированных частиц Водоудерживающая способность, % Жироудерживающая способность 1 г пасты г. жираSize, microns / percent dispersed particles Water retention,% Fat retention capacity 1 g of paste g of fat

120/70, до 200/19, свыше120/70, up to 200/19, over

200/11 90 0,36200/11 90 0.36

120/78, до 200/14, свыше120/78, up to 200/14, over

200/8 100 0,42200/8 100 0.42

120/90, до 200/8, свыше120/90, up to 200/8, over

200/2 110 0,44200/2 110 0.44

120/93,5, до 200/6,5, свыше120 / 93.5, up to 200 / 6.5, over

200/0 120 0,45200/0 120 0.45

Это позволило иметь рекомендации по технологическим параметрам люпиновой пасты при добавлении ее в различные продукты питания в виде функциональной добавки.This made it possible to have recommendations on the technological parameters of lupine paste when it was added to various food products in the form of a functional additive.

Полученная люпиновая паста обладает ограниченными сроками хранения, так как ее влажность находиться в пределах 55-60%, поэтому необходимо удалить часть влаги сушкой, исключив применение консервантов и тем самым увеличить сроки ее хранения. Сравнительные расчеты различных приемов сушки показали, что одним из оптимальных методов, применительно для данного случая, является гранулирование. Смешивая в пропорциях (70%) люпиновую пасту или пасту из других зернобобовых культур с мукой различных круп (30%) - пшеничной, овсяной, перловой, рисовой и т.п., мы получаем гранулы для продуктов питания функционального назначения, а если с дробленой пшеницей, ячменем, овсом, тритикале, рожью комбикорма высокой питательной ценности. Смешанная масса подается на пресс-гранулятор, а полученные гранулы по конвейеру направляются на подсушивание.The resulting lupine paste has a limited shelf life, since its humidity is in the range of 55-60%, so it is necessary to remove part of the moisture by drying, eliminating the use of preservatives and thereby increase its shelf life. Comparative calculations of various drying methods have shown that granulation is one of the best methods for this case. Mixing in proportions (70%) lupine paste or paste from other leguminous crops with flour of various cereals (30%) - wheat, oat, pearl barley, rice, etc., we obtain granules for functional foods, and if crushed wheat, barley, oats, triticale, rye compound feed of high nutritional value. The mixed mass is fed to a press granulator, and the obtained granules are conveyed by conveyor for drying.

Полученные гранулы при добавлении в продукты питания должны иметь необходимые технологические показатели по степени измельчения зернобобовых культур. При добавлении муки зерновой группы семян в том соотношении, в котором указано ранее, получаем достаточно высокие показатели по питательной ценностиThe resulting granules when added to food products should have the necessary technological indicators for the degree of grinding of legumes. When adding the flour of the grain group of seeds in the ratio in which it was indicated earlier, we obtain fairly high indicators of nutritional value

Питательную ценность гранулированного продукта составленного из 70% люпиновой пасты и 30% муки или дробленых зерновых культур покажем на примере комбикормов. Немецкими исследованиями установлено, что 1 кг люпина может заменить 720 г соевого шрота плюс 280 г.пшеницы или другой зерновой культуры. При этом учитывается лишь протеиновый баланс, т.к. зерно люпина имеет более высокую энергетическую ценность, чем соевый шрот. Это наглядно видно примера 5.The nutritional value of a granular product made up of 70% lupine paste and 30% flour or crushed cereals will be shown by the example of animal feed. German studies have found that 1 kg of lupine can replace 720 g of soybean meal plus 280 g of wheat or other grain crops. In this case, only the protein balance is taken into account, because Lupine grain has a higher energy value than soybean meal. This is clearly seen in example 5.

Пример 5Example 5

Показатели кормовой ценности люпина и соевого шрота.Indicators of feed value of lupine and soybean meal.

Показатели Люпин узколистный Соевый шротIndicators Lupine narrow-leaved Soybean meal

Сухое вещество, г. 880,0 880,0Dry matter, g. 880.0 880.0

Сырой протеин, г 293,0 449,0Crude protein, g 293.0 449.0

Сырой жир, г 50,0 13,0Crude fat, g 50.0 13.0

Сырая клетчатка, г. 143,0 59,0Crude fiber, g. 143.0 59.0

Нерасщепляемый сырой протеин, % 20,0 20,0Non-digestible crude protein,% 20.0 20.0

Полезный сырой протеин, г. 187,0 258,0Useful crude protein, g. 187.0 258.0

Жвачный азотный баланс, г. 17,0 31,0Ruminous nitrogen balance, g. 17.0 31.0

Преобразуемая энергия, МДж 12,49 12,1Convertible energy, MJ 12.49 12.1

Чистая лактационная энергия, МДж 7,84 7,59Pure lactational energy, MJ 7.84 7.59

Коэффициент переваримостиDigestibility coefficient

органической субстанции, % 90,0 91,0organic substance,% 90.0 91.0

Коэффициент переваримости сыройRaw digestibility

клетчатки, % 94,0 82,0fiber,% 94.0 82.0

Крахмал, г. 89,0 61,0Starch, 89.0 61.0

Сахар, г 48,0 95,0Sugar, g 48.0 95.0

Устойчивый крахмал, г. 9,0 6,0Resistant starch, g 9.0 6.0

При гранулировании люпиновой, гороховой, соевой, чечевичной, фасолевой паст мы получаем продукт, обладающий лучшими показателямиWhen granulating lupine, pea, soy, lentil, bean paste, we get a product that has the best performance

питательности. Это вытекает из примера 5 и гистограммы обменной энергии фиг.4, где приведены показатели питательности и энергетической ценности гранулированного корма, полученного на основе люпина при соотношении люпин 70%, ячмень 30%nutritional value. This follows from example 5 and the histogram of the exchange energy of figure 4, which shows the nutritional value and energy value of the granulated feed obtained on the basis of lupine with a ratio of lupine 70%, barley 30%

Пример 6Example 6

Показатели питательности и обменной энергии (ОЭ), %Nutrition and metabolic energy (OE),%

Наименование показателей Фактическое значение показателей в пересчете на абсолютно сухое веществоName of indicators Actual value of indicators in terms of absolutely dry substance

Влага 12,2Moisture 12.2

Сырой протеин 30,78Crude Protein 30.78

Сырой жир 4,13Crude Fat 4.13

Сырая клетчатка 9,27Crude Fiber 9.27

Сырая зола 3,19Crude Ash 3.19

Кальций 0,28Calcium 0.28

Фосфор 0,31Phosphorus 0.31

Показатель Единица измерений ЗначенияMetric Unit of measurement Values

ОЭ (птица) МДж/кг, Ккал/100 11,95, 285OE (bird) MJ / kg, Kcal / 100 11.95, 285

ОЭ КРС МДж/кг 13,06OE Cattle MJ / kg 13.06

ОЭ свиньи МДж/кг 11,31Pig OE MJ / kg 11.31

Кормовые единицы (для птицы) КЕ/кг 1,09Feed units (for poultry) KE / kg 1.09

Кормовые единицы (для свиней иFeed units (for pigs and

КРС) КЕ/кг 1,18Cattle) KE / kg 1.18

Таким образом, проведенные собственные исследования доказывают высокую питательную ценность комбикормов при соотношении люпин 70%, ячмень 30%.Thus, our own studies prove the high nutritional value of animal feed with a ratio of lupine 70%, barley 30%.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 Сканированные образцы сывороточной люпиновой пастыFigure 1 Scanned samples of serum lupine paste

Фиг.2 водоудерживающие способности измельченного зерна люпина -сывороточной люпиновой пастыFigure 2 the water holding capacity of the crushed grain of lupine serum lupine paste

Фиг.3 жироудерживающая способность измельченного зерна люпина -сывороточной люпиновой пастыFigure 3 fat-holding ability of crushed grains of lupine-serum lupine paste

Фиг.4 Показатели обменной энергии (ОЭ) и кормовых единиц для птицы, свиней и КРС гранулированного корма, полученного на основе люпина при соотношении люпин 70%, ячмень 30%Figure 4 Indicators of exchange energy (OE) and feed units for poultry, pigs and cattle of granular feed obtained on the basis of lupine with a ratio of lupine 70%, barley 30%

Claims (1)

Способ получения гранулированных продуктов из зернобобовых и зерновых культур характеризуется тем, что проводят удаление оболочки в зерне зернобобовых культур, которое затем замачивают в молочной сыворотке с содержанием молочной кислоты 0,14-0,50% при рН 4,0-6,8 и температуре 40-50°C выдерживают, далее проводят двухстадийную ферментацию ультразвуком в течение 3-4 ч при частоте до 20 кГц и мощности 0,3-1 Вт/см² с промыванием зерна в проточной воде после первой стадии и измельчением до размера частиц 10-150 мкм после второй стадии с получением зернобобовой сывороточной пасты, ее пастеризацию и последующее смешивание с мукой зерновых культур в пропорциях 70:30 и последующее гранулирование полученной смеси, при этом в качестве зернобобовых культур используют целые или дробленые семена люпина, или гороха, или чечевицы, или фасоли, или сои, а в качестве зерновых культур используют дробленое зерно пшеницы, ячменя, ржи, овса или муку пшеничную, овсяную, перловую, тритикале. The method of producing granular products from legumes and crops is characterized in that they remove the shell in the grain of legumes, which are then soaked in milk whey with a lactic acid content of 0.14-0.50% at pH 4.0-6.8 and temperature 40-50 ° C can withstand, then conduct two-stage fermentation by ultrasound for 3-4 hours at a frequency of up to 20 kHz and a power of 0.3-1 W / cm ² with washing the grain in running water after the first stage and grinding to a particle size of 10- 150 microns after the second stage to obtain a legume whey paste, its pasteurization and subsequent mixing with cereal flour in proportions of 70:30 and subsequent granulation of the resulting mixture, while whole or crushed seeds of lupine, or peas, or lentils, or beans, or soybeans, are used as legumes as grain crops use crushed grain of wheat, barley, rye, oats or wheat flour, oat, pearl barley, triticale.

Images