RU2764298C1 - System and method for processing kernels of hemp seeds - Google Patents
System and method for processing kernels of hemp seeds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764298C1 RU2764298C1 RU2021126059A RU2021126059A RU2764298C1 RU 2764298 C1 RU2764298 C1 RU 2764298C1 RU 2021126059 A RU2021126059 A RU 2021126059A RU 2021126059 A RU2021126059 A RU 2021126059A RU 2764298 C1 RU2764298 C1 RU 2764298C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- batch
- hemp
- flour
- milk
- kernels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C11/00—Milk substitutes, e.g. coffee whitener compositions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению пищевого растительного продукта из семян конопли, которые могут быть использованы как самостоятельный готовый продукт высокой пищевой ценности и как сырье для приготовления других продуктов.The invention relates to the food industry, namely to the production of an edible plant product from hemp seeds, which can be used as an independent finished product of high nutritional value and as a raw material for the preparation of other products.
В последние годы непрерывно возрастает интерес растущего круга потребителей к здоровым альтернативным пищевым продуктам на растительной основе, которые при этом одновременно удовлетворяли бы самым взыскательным вкусам. Помимо этого, вследствие быстрого роста аллергических заболеваний самого разного рода, также быстро растет круг лиц, которым во избежание возникновения неприятной аллергии приходится воздерживаться от употребления продуктов животного происхождения, в частности мяса и молока, и которые вынуждены обходиться продуктами на растительной основе, максимально приближенными к этим самым обычным продуктам по вкусу и органолептике.In recent years, there has been a continuous increase in the interest of a growing range of consumers in healthy alternative plant-based food products, which at the same time would satisfy the most demanding tastes. In addition, due to the rapid growth of allergic diseases of various kinds, there is also a rapidly growing circle of people who, in order to avoid the occurrence of unpleasant allergies, have to abstain from the use of animal products, in particular meat and milk, and who are forced to make do with plant-based products that are as close as possible to these most common products in taste and organoleptic.
Растением, уже давно используемым в отношении его пригодности для получения продуктов-заменителей мяса и молока, является соя. Существенный недостаток соевого продукта, например молока, состоит в его привкусе, который ценится в Азии, однако не полностью приемлем европейцами, воспринимающими его по-разному, как бобовый, травянистый или горький. Результаты различных попыток устранения этого привкуса до сих пор неудовлетворительны.A plant that has long been used for its suitability for meat and milk substitute products is the soybean. A significant disadvantage of a soy product, such as milk, is its flavor, which is appreciated in Asia, but not fully accepted by Europeans, who perceive it differently, like legume, herbaceous or bitter. The results of various attempts to eliminate this taste are still unsatisfactory.
Поэтому были предприняты попытки замены соевого продукта другим более полезным растительным молоком, и недавно было обнаружено, что из мелкоразмолотых семян конопли путем экстракции с водой можно получить существенно более приятное на вкус растительное молоко, недостаток которого, однако, состоит в том, что оно уже через короткое время после получения принимает неприглядный внешний вид: происходит «посерение» вначале вполне аппетитно-белого и действительно выглядевшего «по-молочному» конопляного молока. Так, получение конопляного молока из семян конопли начинается, главным образом, с того, что предварительного удаляют оболочки с семян, благодаря чему не возникает проблем горечи, замачивают или затирают очищенные семена в воде, подвергают их мокрому размолу, например, посредством измельчителя, после чего происходит растворение разрушенных семян при повышенных температурах и отделение включающей в себя разрушенные оболочки (само по себе очень маленькое ядро конопляного семени окружено относительно твердой оболочкой) и термоосажденный протеин доли твердого вещества от конопляного молока, которое затем можно подвергнуть дополнительной обработке под индивидуальные требования.Therefore, attempts have been made to replace the soy product with another more useful plant milk, and it has recently been found that from finely ground hemp seeds, by extraction with water, a significantly more palatable plant milk can be obtained, the disadvantage of which, however, is that it already after a short time after receiving, it takes on an unsightly appearance: there is a “graying” of hemp milk at first, quite appetizingly white and really looking “milky”. Thus, the production of hemp milk from hemp seeds begins, mainly, by first removing the shells from the seeds, due to which there are no problems of bitterness, soaking or mashing the peeled seeds in water, subjecting them to wet grinding, for example, using a grinder, after which there is a dissolution of the destroyed seeds at elevated temperatures and the separation of the hemp milk solids, which includes the destroyed shells (itself a very small kernel of hemp seed is surrounded by a relatively hard shell) and the heat-deposited protein, which can then be subjected to additional processing to individual requirements.
Из уровня техники известны системы и способы переработки семян и ядер различных масличных культур, в том числе и конопли, для получения конечных продуктов в виде пищевого или кормового белка (протеиновой муки), молока и масла.The prior art systems and methods for processing seeds and kernels of various oilseeds, including hemp, to obtain end products in the form of food or feed protein (protein flour), milk and butter.
Так в EA 200870315 описан способ сепарирования конопляного материала (семян) с получением обогащенной жиром фракции (сливки), растительного экстракта с низким содержанием жира (молоко), композиций растительного белка с низким содержанием жира, нерафинированного масла, растительных смол, обессмоленного масла и белково-жирового осадка. Способ включает получение частично обезжиренного растительного материала экстракцией жира жидкостью под высоким давлением, используя, например, двуокись углерода или сверхкритическим флюидом. Полученный таким образом частично обезжиренный жмых далее подвергают измельчению с получением частично обезжиренной муки перед проведением экстрагирования водой и центрифугирования для отделения жира. Экстрагирование водой включает введение водного раствора, в растительный материал при температуре в пределах от около 0°С до около 93°С (от около 32°F до около 200°F). Обогащенная жиром фракция (или сливки) и экстракт с низким содержанием жира (растительное молоко с низким содержанием жира) могут быть подвергнуты дополнительной обработке с получением продуктов на основе растительного белка с низким содержанием жира и растительных масел. Далее осуществляют обработку обогащенной жиром фракции с получением нерафинированного масла. Также может быть получен белково-жировой осадок, включающий волокна и обогащенный фосфолипидами.Thus, EA 200870315 describes a process for separating hemp material (seeds) to obtain a fat-enriched fraction (cream), a low-fat plant extract (milk), low-fat plant protein compositions, crude oil, vegetable resins, de-resined oil and proteinaceous fat sediment. The method includes obtaining a partially defatted plant material by extracting the fat with a high pressure fluid using, for example, carbon dioxide or a supercritical fluid. The thus obtained partially defatted cake is further subjected to grinding to obtain a partially defatted flour before being extracted with water and centrifuged to separate the fat. Extraction with water includes the introduction of an aqueous solution into the plant material at a temperature in the range from about 0°C to about 93°C (from about 32°F to about 200°F). The fat-enriched fraction (or cream) and the low fat extract (low fat vegetable milk) can be further processed to produce low fat vegetable protein and vegetable oil based products. Next, the fat-enriched fraction is processed to obtain crude oil. A protein-fatty precipitate can also be obtained, including fibers and enriched in phospholipids.
В EA 200870316 описан продукт из растительного материала (семян конопли) и способ его получения. Растительный материал, частично обезжиренный с использованием жидкостной СО2 экстракции высокого давления, экстрагируют из водного раствора. При этом температура экстракции может находиться в пределах между 32°F и 200°F, предпочтительно, около от 32°F около до 150°F, более предпочтительно, около между 80°F и около 150°F, более предпочтительно, около между 90°F и около 145°F. Экстракт отделяют от нерастворимого побочного продукта (например, нерастворимого волокна или окары) путем центрифугирования с использованием горизонтальных декантеров. Необязательно, дополнительный жир может быть удален из экстракта с использованием центрифужных способов отделения жира. Полученный в результате экстракт затем дополнительно перерабатывают для получения растительных белковых композиций с помощью методов концентрирования и отделения белка, известных из уровня техники, таких как осаждение белков кислотой и фильтрация, например, микрофильтрация, ультрафильтрация или диафильтрация.EA 200870316 describes a plant material (hemp seed) product and a process for its preparation. The plant material, partially defatted using high pressure liquid CO2 extraction, is extracted from the aqueous solution. While the extraction temperature may be between 32°F and 200°F, preferably about 32°F to about 150°F, more preferably about between 80°F and about 150°F, more preferably about between 90 °F and about 145°F. The extract is separated from the insoluble by-product (eg, insoluble fiber or okara) by centrifugation using horizontal decanters. Optionally, additional fat may be removed from the extract using centrifugal fat separation techniques. The resulting extract is then further processed to obtain plant protein compositions using concentration and protein separation techniques known in the art, such as acid protein precipitation and filtration, such as microfiltration, ultrafiltration, or diafiltration.
В CN 101589760 описан способ получения порошка промышленного протеина из семян конопли, включающий следующие стадии: очистку, удаление оболочки семян конопли; экстракцию жира путем сверхкритической жидкостной экстракции CO2; растворение десольвенированной белковой муки в щелочной жидкости; удаление фильтрованием нерастворимых остатков и клетчатки с получением неочищенного продукта в виде неочищенного белкового раствора; взятие надосадочной жидкости и добавление кислой жидкости для доведения значения pH до 4,5-5; центрифугирование для удаления осадка; добавление щелочного раствора для доведения значения pH до 6-7; получение порошка промышленного изолята из семян конопли путем распылительной сушки.CN 101589760 describes a method for obtaining industrial protein powder from hemp seeds, which includes the following steps: cleaning, removing the shell of hemp seeds; fat extraction by supercritical fluid extraction of CO2; dissolving desolvented protein meal in an alkaline liquid; removal by filtration of insoluble residues and fiber to obtain a crude product in the form of a crude protein solution; taking the supernatant and adding an acidic liquid to adjust the pH to 4.5-5; centrifugation to remove sediment; adding an alkaline solution to bring the pH to 6-7; obtaining industrial isolate powder from hemp seeds by spray drying.
ИЗ RU2531903 известен способ получения сухого соевого концентрата, включающий следующие стадии: прием цельных зерен; очистку и декортикацию; измельчение с помощью воды (экстракция); декантирование (фильтрация); сепарирование (обезжиривание); термическую обработку (стерилизацию); охлаждение; получение белковой; сушку продукта.From RU2531903 a method for producing dry soy concentrate is known, which includes the following steps: receiving whole grains; cleaning and decortication; grinding with water (extraction); decanting (filtration); separation (degreasing); heat treatment (sterilization); cooling; obtaining protein; product drying.
В RU 2341093 (A23C11/10, A23J1/14, A23J3/30, опубл. 20.12.2008) описан способ изготовления конопляного молока, при котором семена конопли затирают с водой и измельчают или размалывают, причем в ходе способа осуществляют экстракцию семян посредством нагретой воды и полученное сырое конопляное молоко отделяют от твердых веществ семян конопли, при этом для получения остающегося без изменения цвета, не сереющего, свободного от горького привкуса, пригодного к пастеризации и стерилизации конопляного молока после 5-12-часового замачивания семян конопли при температурах в интервале 5-35°С в воде и промывки, семена конопли сначалаRU 2341093 (A23C11/10, A23J1/14, A23J3/30, publ. 12/20/2008) describes a method for making hemp milk, in which hemp seeds are rubbed with water and crushed or ground, and during the method, seeds are extracted by means of heated water and the resulting raw hemp milk is separated from the solids of hemp seeds, while to obtain a color that remains unchanged, not graying, free from bitter taste, suitable for pasteurization and sterilization of hemp milk after 5-12 hours of soaking hemp seeds at temperatures in the range of 5 -35°C in water and rinsing, hemp seeds first
а) либо измельчают или размалывают при нагреве до температуры в интервале 80-90°С, после чего осуществляют экстракцию при температурах ниже 80°С,a) either crushed or ground by heating to a temperature in the range of 80-90°C, after which extraction is carried out at temperatures below 80°C,
б) либо измельчают или размалывают при температурах от 0 до максимум 80°С, а затем подвергают горячей экстракции при температурах в интервале 80-90°С,b) either crushed or ground at temperatures from 0 to a maximum of 80°C, and then subjected to hot extraction at temperatures in the range of 80-90°C,
далее после охлаждения полученного затора из размолотых ядер семян конопли и оболочек семян конопли и воды затор в течение 30-4 ч подвергают дополнительной холодной экстракции при температуре в интервалах от 0 до максимум 10°С, затем отделяют кару, содержащую протеин и частицы оболочек семян конопли, от сырого конопляного молока, которое может быть доведено до потребителя либо непосредственно в свежем состоянии, либо после дальнейшей обработки, пастеризации, термостерилизации.further, after cooling the resulting mash from the ground hemp seed kernels and hemp seed hulls and water, the mash is subjected to additional cold extraction for 30-4 hours at a temperature in the range from 0 to a maximum of 10 ° C, then the cara containing protein and particles of hemp seed hulls is separated , from raw hemp milk, which can be brought to the consumer either directly in a fresh state, or after further processing, pasteurization, heat sterilization.
Данное решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.This decision was made as a prototype for the declared objects.
Существенным недостатком известного способа и системы, реализующей этот способ, заключается вы том, что в качестве сырья, подаваемого в систему на переработку, используется неочищенные ядра конопляной семечки, то есть семечки в виде двухстворчатых орешков с ядром внутри. Неочищенное семя конопли более хрустящее, имеет твердую кожицу, которую труднее потреблять, но содержит большое количество клетчатки. Применение неочищенного семени конопли обусловлено прежде всего попыткой упростить операции по предварительной обработке семян в целях сохранения полного набора полезных свойств семени. Но именно наличие оболочки и является причиной появления горечи и посерения готового продукта. В известном патенте указано, что проблема появления горечи и посерения решается исключительно за счет правильного выбора температуры термической обработки замеса – 80-90°С. Но известно, что выбор такого температурного диапазона (80-90°С) для термической обработки как перемолотых семян, так и ядер без оболочки был определен их условия сохранения качественного состава замеса. Этот диапазон отрегулирован применительно к переработке практически любого растительного сырья на отработанных технологиях переработки сои из учета сохранения скорости переработки при экономичном расходовании электроэнергии (RU 2531903, 2101979). A significant disadvantage of the known method and the system that implements this method is that raw hemp seed kernels are used as raw materials supplied to the system for processing, that is, seeds in the form of bivalve nuts with a kernel inside. The unhulled hemp seed is crunchier, has a hard skin that is harder to consume, but is high in fiber. The use of unrefined hemp seed is primarily due to an attempt to simplify the seed pre-treatment operations in order to preserve the full range of useful properties of the seed. But it is the presence of the shell that is the cause of the appearance of bitterness and graying of the finished product. A well-known patent states that the problem of the appearance of bitterness and graying is solved solely by choosing the right temperature for the heat treatment of the batch - 80-90 ° C. But it is known that the choice of such a temperature range (80-90°C) for heat treatment of both ground seeds and kernels without a shell was determined by their conditions for maintaining the quality composition of the batch. This range is adjusted in relation to the processing of almost any vegetable raw material on established soybean processing technologies, taking into account the preservation of the processing speed while economically consuming electricity (RU 2531903, 2101979).
При этом следует учитывать, что при размоле сырья (семян конопли) при доведении его до однородной консистенции, в замесе размолотые оболочки приобретают фрагметарность частиц от размеров пылеобразных частиц до несколько больших размеров. То есть при этой операции невозможно получить размол корок с одинаковыми размерами фрагментов частиц. При термической обработке вещества из корок переходят в состав жидкой фазы. При сепарации, когда происходит отделение фрагментов оболочки от жидкой фазы, мелкие размером с пыль частицы остаются в жидкой фазе. А крупные фрагменты комкуются и выводятся отдельным потоком. И этот процесс неравномерного разделения сохраняет свою природу независимо от типа сепаратора: центробежного типа или мембранного. Поэтому в жидкой фазе, которую принято называть конопляным молоком, присутствуют не только вещества, выделенные из корок семян конопли, но и пылеобразной формы практически невесомые частицы самих корок. Именно из-за присутствия в молоке компонентов корок семян происходит со временем изменение вкуса и цвета молока вплоть до появления кашицеобразного осадка.At the same time, it should be borne in mind that when grinding raw materials (hemp seeds), when bringing it to a homogeneous consistency, in the batch, the ground shells acquire fragmentation of particles from the size of dusty particles to somewhat larger sizes. That is, during this operation it is impossible to obtain grinding of crusts with the same size of particle fragments. During heat treatment, the substances from the crusts pass into the composition of the liquid phase. During separation, when shell fragments are separated from the liquid phase, fine dust-sized particles remain in the liquid phase. And large fragments are clumped and displayed in a separate stream. And this uneven separation process retains its nature regardless of the type of separator: centrifugal type or membrane. Therefore, in the liquid phase, which is commonly called hemp milk, there are not only substances isolated from hemp seed rinds, but also powder-like particles of almost weightless particles of the rinds themselves. It is precisely because of the presence of the components of seed crusts in milk that the taste and color of milk change over time, up to the appearance of a mushy sediment.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении качества готового продукта, полученного из ядер семян конопли, за счет исключения в нем горечи и посерения при сохранении качественного состава этого продукта за счет использования в качестве сырья предварительно подготовленного обрушенного (очищенного) сырья – ядра конопляной семечки и проведения отделения молока и других продуктов при отсутствии нагрева.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in improving the quality of the finished product obtained from hemp seed kernels, by eliminating bitterness and graying in it, while maintaining the qualitative composition of this product through the use of pre-prepared collapsed (peeled) raw materials - kernels hemp seeds and carrying out the separation of milk and other products in the absence of heating.
Изобретение направлено на получение полипродуктов из ядра конопли для пищевой промышленности единой технологической схемой переработки (пищевое конопляное молоко, пищевой конопляный протеин, пищевое конопляное масло) в поточном режиме без использования химических добавок в технологическом процессе. The invention is aimed at obtaining polyproducts from the hemp kernel for the food industry by a single technological scheme for processing (edible hemp milk, edible hemp protein, edible hemp oil) in in-line mode without the use of chemical additives in the technological process.
Указанный технический результат для способа достигается тем, что способ переработки ядер из семян конопли заключается в том, что смешанные с водой обрушенные ядра семян конопли подвергают размельчению методом перекачивания смеси ядер и воды по замкнутому контуру до получения замеса однородной консистенции с последующим направлением замеса в теплообменный аппарат с функцией нагревателя для нагрева до температур 80-90°С и термической обработки замеса, затем термически обработанный замес под давлением пропускают через последовательно сообщенные между собой выдерживатели с нахождением в них замеса в течение 30 мин, после этого замес направляют в декантерную центрифугу для разделения замеса на жидкую фракцию, являющуюся молоком, и твердую с влажностью до 70% фракцию, являющуюся кеком, который направляют в сушильную установку для получения жирной муки с влажностью не более 10%, подаваемой в СО2-экстрактор для разделения этой муки на готовые продукты в виде масла и обезжиренной протеиновой муки. The specified technical result for the method is achieved in that the method of processing kernels from hemp seeds consists in the fact that the collapsed kernels of hemp seeds mixed with water are crushed by pumping a mixture of nuclei and water along a closed circuit until a mixture of a homogeneous consistency is obtained, followed by sending the mixture to a heat exchanger with the function of a heater for heating to temperatures of 80-90 ° C and heat treatment of the batch, then the heat-treated batch is passed under pressure through successively interconnected holders with the batch in them for 30 minutes, after which the batch is sent to a decanter centrifuge to separate the batch on the liquid fraction, which is milk, and the solid fraction with a moisture content of up to 70%, which is a cake, which is sent to a drying plant to obtain fatty flour with a moisture content of not more than 10%, supplied to the CO2-extractor to separate this flour into finished products in the form of oil and defatted protein flour.
Указанный технический результат для устройства достигается тем, что система переработки ядер из семян конопли характеризуется тем, что содержит фор-смеситель для замачивания перемешиванием подаваемых дозировано обрушенных ядер семян конопли и воды, который расположен над емкостью для приготовления перемешиванием однородного по консистенции замеса из указанных компонентов, перемещаемых в эту емкость самотеком, сообщенный через винтовой насос с емкостью для приготовления замеса теплообменный аппарат, выполненный с функцией подогрева для термической обработки при температуре 80-90°С перемещаемого в него замеса, сообщенные с теплообменным аппаратом последовательно сообщенные между собой выдерживатели для перемещения по ним в течение 30 минут замеса из теплообменного аппарата в направлении буферной емкости для приема замеса и непрерывной выдачи его в декантерную центрифугу для разделения замеса на жидкую фракцию в виде конопляного молока, отправляемого в емкость приема молока, и твердую фракцию в виде кека с влажностью до 70%, направляемого в сушильную установку для снижения влажности кека до не более 10%, которая сообщена с СО2-экстрактор для последующего разделения кека в виде сухой жирной муки на масло и обезжиренную протеиновую муку.The specified technical result for the device is achieved by the fact that the system for processing kernels from hemp seeds is characterized by the fact that it contains a fore-mixer for soaking by mixing dosed collapsed kernels of hemp seeds and water, which is located above the tank for preparing a homogeneous mixture of the specified components by mixing, moved into this container by gravity, communicated through a screw pump with a container for preparing a mixture of a heat exchanger, made with the function of heating for heat treatment at a temperature of 80-90 ° C of the mixture moved into it, communicated with the heat exchanger sequentially interconnected holders for moving along them within 30 minutes of the batch from the heat exchanger in the direction of the buffer tank for receiving the batch and its continuous delivery to the decanter centrifuge for separating the batch into a liquid fraction in the form of hemp milk sent to the milk receiving container, and a solid fraction a fraction in the form of a cake with a moisture content of up to 70%, sent to a drying plant to reduce the moisture content of the cake to no more than 10%, which is connected to a CO 2 extractor for subsequent separation of the cake in the form of dry fatty flour into oil and defatted protein flour.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.
На фиг.1 – блок-схема системы переработки ядер семян конопли.Figure 1 is a block diagram of a system for processing hemp seed kernels.
Согласно заявленного изобретения рассматривается система, предназначенная для промышленного применения с целью переработки предварительно обрушенного ядра семени конопли на составляющие в поточном режиме (за счет дозированной подачи сырья через заданные промежутки времени) для получения конечных продуктов в виде пищевого конопляного белка (конопляной протеиновой муки), пищевого конопляного молока и пищевого конопляного масла.According to the claimed invention, a system is considered for industrial use in order to process a previously collapsed hemp seed kernel into components in a streaming mode (due to the dosed supply of raw materials at specified intervals) to obtain end products in the form of food hemp protein (hemp protein flour), food hemp milk and edible hemp oil.
Так же рассматривается новый способ получения качественных полипродуктов из обрушенных ядер семян конопли, не обладающих вкусовой горечью и посерением внешнего вида.A new method is also being considered for obtaining high-quality polyproducts from collapsed hemp seed kernels that do not have taste bitterness and graying of appearance.
В общем виде этот способ переработки ядер из семян конопли заключается в том, что:In general terms, this method of processing kernels from hemp seeds is that:
- смешанные с водой обрушенные ядра семян конопли подвергают размельчению методом перекачивания смеси ядер и воды по замкнутому контуру до получения замеса однородной консистенции (размельчение до однородности состава проводят методом перекачки смеси – ядер и воды - по замкнутому контуру с применением циркуляционного насоса);- crushed hemp seed kernels mixed with water are crushed by pumping a mixture of kernels and water along a closed circuit until a mixture of a homogeneous consistency is obtained (grinding to a homogeneous composition is carried out by pumping a mixture - kernels and water - along a closed circuit using a circulation pump);
- затем направляют замес в теплообменный аппарат с функцией нагревателя для нагрева до температур 80-90°С и термической обработки замеса, при экстракции следует соблюдать минимальную температуру 80°С, чтобы активировать энзимы, но не превышать температуру в 90°С, так как при превышении этого порога доля протеина в конопляном молоке больше не возрастает, а снова уменьшается, выбор температур термической обработки в диапазоне 80-90°С является результатом установленной практики;- then the mixture is sent to a heat exchanger with a heater function for heating to temperatures of 80-90 ° C and heat treatment of the mixture, during extraction, a minimum temperature of 80 ° C should be observed in order to activate the enzymes, but not to exceed a temperature of 90 ° C, since during exceeding this threshold, the proportion of protein in hemp milk no longer increases, but decreases again, the choice of heat treatment temperatures in the range of 80-90 ° C is the result of established practice;
- затем термически обработанный замес под давлением пропускают через последовательно сообщенные между собой выдерживатели с нахождением замеса в них в течение 30 мин, процесс выдерживания направлен на нагрев замеса, насыщение жидкой фазы замеса углеводами, содержащимися в ядре конопли;- then the heat-treated mixture under pressure is passed through successively interconnected holders with the mixture in them for 30 minutes, the holding process is aimed at heating the mixture, saturating the liquid phase of the mixture with carbohydrates contained in the hemp kernel;
- затем подвергшийся термической обработке замес направляют в декантерную центрифугу для разделения замеса на жидкую фракцию, являющуюся молоком, и твердую с влажностью до 70% фракцию, являющуюся кеком, - then the heat-treated batch is sent to a decanter centrifuge to separate the batch into a liquid fraction, which is milk, and a solid fraction with a moisture content of up to 70%, which is a cake,
- кек направляют в сушильную установку для получения жирной муки с влажностью не более 10%, - the cake is sent to a drying plant to obtain fatty flour with a moisture content of not more than 10%,
- жирную муку подают в СО2-экстрактор для разделения этой муки на готовые продукты в виде масла и обезжиренной протеиновой муки. - fatty flour is served in CO2-extractor to separate this flour into finished products in the form of oil and defatted protein flour.
Подробные исследования и полученные при этом результаты показали, что при холодном размалывании и растворении или экстракции семян конопли, как это соответствует уровню техники, достигается лишь относительно небольшой выход, а при использовании неочищенных семян конопли происходит особенно сильное посерение молока за счет действия присущих сырью энзимов, например, полифенолоксидаз. Пока продукт конопляное молоко связан с этим недостатком, воспринимаемым потребителем скорее как отталкивающий, до сих можно было и не думать о его внедрении на рынок в больших объемах. В ходе углубленных исследований было обнаружено, что этот недостаток (посерение) возникает либо сразу при затирании предварительно измельченных и неочищенных или размолотых семян конопли или при мокром размоле еще целых семян конопли. Detailed studies and the results obtained have shown that when cold grinding and dissolving or extracting hemp seeds, as is the case in the prior art, only a relatively small yield is achieved, and when using unshelled hemp seeds, a particularly strong graying of milk occurs due to the action of enzymes inherent in the raw material, such as polyphenol oxidases. As long as the hemp milk product is associated with this drawback, perceived by the consumer as rather repulsive, until now one could not even think about introducing it to the market in large volumes. In the course of in-depth studies, it has been found that this deficiency (graying) occurs either immediately when mashing previously crushed and unshelled or ground hemp seeds or when wet grinding still whole hemp seeds.
Цельные (неочищенные) семена имеют терпкий выраженный ореховый вкус. Но при этом в 100 гр. таких семян содержится 100% рекомендуемой среднесуточной потребности (РСП) марганца, 100% РСП кремния и 52% РСП цинка. Так же в семенах конопли содержится (%): 20 крахмала, 15 клетчатки, 4-5 зольных веществ. А конопляный жмых, в который входит скорлупа, содержит (%): золы - 8, клетчатки - 20. Whole (unpeeled) seeds have a tart, pronounced nutty taste. But at the same time in 100 gr. such seeds contain 100% of the recommended average daily requirement (RDI) for manganese, 100% RDI for silicon and 52% RDI for zinc. Hemp seeds also contain (%): 20 starch, 15 fiber, 4-5 ash substances. And hemp cake, which includes the shell, contains (%): ash - 8, fiber - 20.
Учитывая такой качественный состав, производители при переработке семян конопли используют необрушенное семечко, позволяющее на выходе получить продукт с высоким содержанием клетчатки (но при этом снижен % белка в полученном продукте из-за наличия в составе клетчатки). Но именно из-за наличия скорлупы семени конечный продукт приобретает свойство горчения и быстрого посерения. Considering such a qualitative composition, manufacturers use an unhulled seed when processing hemp seeds, which makes it possible to obtain a product with a high fiber content at the output (but at the same time, the percentage of protein in the resulting product is reduced due to the presence of fiber in the composition). But it is precisely because of the presence of the seed shell that the final product acquires the property of bitterness and rapid graying.
Один из ключевых моментов в предложенных способе и системе - это подготовка сырья перед подачей на производство молока (двухступенчатая очистка семян, снижение влажности, качественное шелушение). Процесс получения молока, благодаря приведенному способу, включающего использование ядер семян без шелухи и лузги, снижен до 1 часа от подачи сырья до получения молока. Процесс получения молока практически исключает контакт сырья с кислородом, что положительно сказывается на окислительных процессах. Масло при такой технологии также минимальное время подвергается негативному воздействию факторов, которые могут снизить качество продукта. Показатели (цвет, вкус и пр.) продукта улучшаются. При варке молока из неошелушенной семечки продукты получаются с горечью и серым цветом, концентрация белка ниже, качество, чистота продукта хуже. При варке молока из очищенной семечки - пропадает горечь, цвет становится белым, продукт обладает более длительным сроками хранения, обладает приятным вкусом и запахом (похож на кедровый орех), увеличивается концентрация белка.One of the key points in the proposed method and system is the preparation of raw materials before feeding to milk production (two-stage seed cleaning, moisture reduction, high-quality peeling). The process of obtaining milk, thanks to the above method, including the use of seed kernels without husks and husks, is reduced to 1 hour from the supply of raw materials to milk production. The process of obtaining milk practically eliminates the contact of raw materials with oxygen, which has a positive effect on oxidative processes. Oil with this technology is also exposed to the negative effects of factors that can reduce the quality of the product for a minimum time. The indicators (color, taste, etc.) of the product are improved. When cooking milk from non-husked seeds, the products are bitter and gray in color, the protein concentration is lower, the quality and purity of the product are worse. When boiling milk from peeled seeds, bitterness disappears, the color becomes white, the product has a longer shelf life, has a pleasant taste and smell (similar to pine nuts), and the protein concentration increases.
Ядра конопли – это источник фитина и мезоинозита, предотвращающих ожирение печени, связанное с дефицитом белка, а также важных для роста мышечной массы и костей, стимуляции кроветворения и сосудистой регуляции. Канадские учёные в своих исследования подтвердили, что конопляные ядрышки содержат уникальную смесь эдестина и альбумина, присутствующих в соотношении 3 к 1. Эдестин – белок, содержащийся только в конопле, в состав которого входит повышенное содержание незаменимых аминокислот. Альбумин - водорастворимый транспортный белок крови, синтезируемый в печени из доступных пищевых белков. Европейские учёные в своих исследованиях установили, что в ядрах конопли содержится четыре уникальных компонента или лигнанамида. Эти антиоксиданты привносят ещё большее разнообразие в полезной композиции веществ конопляных ядер и являются хорошим источником биологически активных и защитных соединений. Благодаря природным свойствам, в ядрышках содержится идеальное для организма человека соотношение Омега 3 и 6 (1:3). Hemp kernels are a source of phytin and mesoinositol, which prevent fatty liver associated with protein deficiency, and are also important for muscle and bone growth, stimulation of hematopoiesis and vascular regulation. Canadian scientists in their studies have confirmed that hemp nucleoli contain a unique mixture of edestin and albumin, present in a ratio of 3 to 1. Edestin is a protein found only in hemp, which includes a high content of essential amino acids. Albumin is a water-soluble blood transport protein synthesized in the liver from available dietary proteins. European scientists in their research have found that hemp kernels contain four unique components or lignanamides. These antioxidants add even more variety to the beneficial composition of hemp kernels and are a good source of bioactive and protective compounds. Due to natural properties, the nucleoli contain an ideal ratio of
Исключение оболочки ядра в семени конопли позволяет уйти от проблемы сильного осерения продукта (например, молока) за счет действия присущих сырью энзимов, например, полифенолоксидаз. Установлено, что при использовании помола неочищенных семян конопли (ядра и его оболочки) посерения конопляного молока часто наступает уже через короткое время после его изготовления. И это изменение цвета вызвано преимущественно содержащимися в оболочках ядра полифенолоксидазами, высвобождающимися в результате их разрушения при размоле.The exclusion of the kernel shell in the hemp seed makes it possible to avoid the problem of strong sulphurization of the product (for example, milk) due to the action of enzymes inherent in the raw material, for example, polyphenol oxidases. It has been established that when using the grinding of unpeeled hemp seeds (the kernel and its shell), the graying of hemp milk often occurs within a short time after its manufacture. And this color change is caused mainly by the polyphenol oxidases contained in the shells of the kernel, which are released as a result of their destruction during grinding.
При размоле семени частицы скорлупы (оболочки ядра) присутствуют в смеси с размолотым ядром и при экстракции (холодной – ниже температуры 80°С или горячей – в диапазоне температур от 80°С до 90°С) вещества из оболочки переходят в жидкую фазу и остаются в ней. Последующее разделение жидкой фазы от твердой приводит к выводу твердых частиц, но не приводит к выводу с твердыми частицами и веществ, выделенных из этих частиц. Этим и объясняется процесс посерения молока и придачи ему горечи.When grinding the seed, shell particles (kernel shells) are present in a mixture with the ground kernel, and during extraction (cold - below a temperature of 80 ° C or hot - in the temperature range from 80 ° C to 90 ° C), substances from the shell pass into the liquid phase and remain in her. The subsequent separation of the liquid phase from the solid leads to the removal of solid particles, but does not lead to the withdrawal of solid particles and substances isolated from these particles. This explains the process of graying milk and giving it bitterness.
Одно из отличий по сравнению с аналогами, где обезжиривание проводится в начале - обезжиривание сверхкритическим СО2 на поздних стадиях (после отделения молока). При загрузке в экстрактор требуется предварительный размол, измельчение ядра, на сегодня не существует решений, позволяющих в промышленном режиме произвести размол ядра перед экстракцией, в виду его (ядра) сильной масличности. One of the differences compared to analogues, where degreasing is carried out at the beginning - defatting with supercritical CO 2 at later stages (after separation of milk). When loading into the extractor, preliminary grinding, grinding of the kernel is required, today there are no solutions that allow grinding the kernel in an industrial mode before extraction, in view of its (kernel) strong oil content.
При экстракции же на конечной стадии после разрушения и разваривания ядра конопли процесс извлечения масла облегчается, частично масло находится в свободном состоянии, сильно сокращается объем рабочей камеры реактора, % соотношение жира в сырье увеличивается, за счет удаления сахаров (большая часть уходит в молоко) на предыдущей стадии процесса из объема перерабатываемого сырья, снижаются энергозатраты.During extraction at the final stage after the destruction and boiling of the hemp kernel, the process of extracting the oil is facilitated, the oil is partially in a free state, the volume of the working chamber of the reactor is greatly reduced, the percentage of fat in the raw material increases, due to the removal of sugars (most of it goes into milk) by the previous stage of the process from the volume of processed raw materials, energy costs are reduced.
Из уровня техники известно, что поступающее из разных регионов мира семечки конопли (как сырье) имеют разные свойства из-за различных почв для возделывания конопли, высоты над уровнем моря и расположения площадей возделывания, а также из-за различных погодных условий. It is known from the prior art that hemp seeds (as raw materials) coming from different regions of the world have different properties due to different soils for the cultivation of hemp, altitude and location of cultivation areas, as well as due to different weather conditions.
Так, применительно к РФ культивация промышленных сортов конопли производится на следующих территориях: Адыгея, Мордовия, Пензенская область, Рязанская, Курская, Орловская, Калининградская и Брянская области. Получаемое в результате уборки жаткой или комбайном сырье содержит много примесей и имеет повышенную влажность. По посевным качествам семена конопли делятся на 3 класса, в зависимости от засоренности и всхожести. Важный показатель качества посевного материала - крупность (масса 1000 семян), которая должна соответствовать параметрам, предусмотренным для данного сорта. У культурных сортов конопли крупность семян составляет 9-26 г/1000 шт.; при её снижении ниже 8 г/1000 шт. можно сделать вывод, что данный сорт дичает или вырождается. У диких форм (включая коноплю сорную) крупность семян колеблется от 2 до 8 г/1000 шт. Согласно исследованиям Института лубяных культур, среди семян одного и то же сорта встречаются как крупные, так и мелкие семена. So, in relation to the Russian Federation, the cultivation of industrial varieties of hemp is carried out in the following territories: Adygea, Mordovia, Penza region, Ryazan, Kursk, Oryol, Kaliningrad and Bryansk regions. The raw material obtained as a result of harvesting with a harvester or a combine contains a lot of impurities and has high humidity. According to sowing qualities, hemp seeds are divided into 3 classes, depending on the infestation and germination. An important indicator of the quality of the seed is the size (mass of 1000 seeds), which must correspond to the parameters provided for this variety. In hemp cultivars, the seed size is 9-26 g/1000 pcs.; when it drops below 8 g / 1000 pcs. it can be concluded that this variety runs wild or degenerates. In wild forms (including weed hemp), the size of seeds ranges from 2 to 8 g/1000 pcs. According to research by the Institute of Bast Crops, both large and small seeds are found among the seeds of the same variety.
В зависимости от качественных и размерных показателей поступающего сырья устанавливаются временные и температурные режимы на каждом этапе переработки. Эти показатели объемов загружаемых компонентов, времени и температуры сведены в матрицу, которую используют в автоматическом режиме выбора нужных показателей в прямой зависимости от сырья. Например, загрузка объема воды (дистиллированной или очищенной водопроводной) прямо зависит от влажности сырья. Поэтому в рамках данной заявки эта матрица не представлена и не рассматривается. В сведениях по способу и системе введены только те временные и температурные параметры, которые остаются неизменными и существенными на влияние качества получаемого продукта. Depending on the quality and size indicators of the incoming raw materials, time and temperature regimes are set at each stage of processing. These indicators of the volumes of loaded components, time and temperature are summarized in a matrix, which is used in the automatic mode for selecting the desired indicators in direct proportion to the raw materials. For example, loading the volume of water (distilled or purified tap water) directly depends on the moisture content of the raw material. Therefore, within the framework of this application, this matrix is not presented and is not considered. In the information on the method and system, only those time and temperature parameters are entered that remain unchanged and significant on the influence of the quality of the resulting product.
Система, в общем алгоритме ее исполнения, реализующая указанный способ, представляет собой линию поточного производства за счет дозированной подачи сырья через заданные промежутки времени. The system, in the general algorithm of its execution, which implements the specified method, is a line of mass production due to the dosed supply of raw materials at specified intervals.
Эта система содержит:This system contains:
- фор-смеситель для замачивания перемешиванием подаваемых дозировано обрушенных ядер семян конопли и воды, который расположен над емкостью для приготовления перемешиванием однородного по консистенции замеса из указанных компонентов, перемещаемых в эту емкость самотеком;- fore-mixer for soaking by mixing dosed collapsed kernels of hemp seeds and water, which is located above the container for preparing by mixing a homogeneous mixture of the specified components, transferred to this container by gravity;
- сообщенный через винтовой насос с емкостью для приготовления замеса теплообменный аппарат, выполненный с функцией подогрева для термической обработки при температуре 80-90°С перемещаемого в него замеса;- communicated through a screw pump with a container for batch preparation, a heat exchanger, made with a heating function for heat treatment at a temperature of 80-90°C of the batch moved into it;
- сообщенные с теплообменным аппаратом последовательно сообщенные между собой выдерживатели для перемещения по ним в течение 30 минут замеса из теплообменного аппарата в направлении буферной емкости для приема замеса и порционной выдачи его в декантерную центрифугу для разделения замеса на жидкую фракцию в виде конопляного молока, отправляемого в емкость приема молока, и твердую фракцию в виде кека с влажностью до 70%, направляемого в сушильную установку для снижения влажности кека до не более 10%, которая сообщена с СО2-экстрактором для последующего разделения кека в виде сухой жирной муки на масло и обезжиренную протеиновую муку.- holders connected in series with the heat exchanger to move the batch along them from the heat exchanger for 30 minutes in the direction of the buffer tank for receiving the batch and dispensing it in portions into a decanter centrifuge to separate the batch into a liquid fraction in the form of hemp milk sent to the container milk intake, and a solid fraction in the form of a cake with a moisture content of up to 70%, sent to a dryer to reduce the moisture content of the cake to no more than 10%, which is connected to a CO 2 extractor for subsequent separation of the cake in the form of dry fatty flour into butter and defatted protein flour.
Таким образом, заявленная система представляет собой полнофункциональную линию по полной переработке ядер семян конопли не только для получения молока. Но и масла и протеиновой муки за один цикл ее работы. Система работает в поточном режиме, который задается темпом дозировано подаваемых в линию ядер семян конопли и воды. Thus, the claimed system is a full-featured line for the complete processing of hemp seed kernels, not only for milk production. But also oils and protein flour in one cycle of its work. The system operates in a streaming mode, which is set by the rate of hemp seed kernels and water dosed into the line.
Ниже приводится пример исполнения системы по переработке ядер семян конопли согласно настоящего изобретения (фиг. 1).Below is an example of the implementation of the system for processing kernels of hemp seeds according to the present invention (Fig. 1).
Система настроена на применения в качестве сырья очищенных обрушенных ядер конопли (без оболочки). Это сырье поступает в цех переработки ядра и с помощью шнека загружается в бункер дозирующий 1. Бункер дозирующий предназначен для приема и подачи сырья – очищенного ядра конопли, выполнен из нержавеющей стали.The system is set up for use as a raw material of peeled, hulled hemp kernels (without shell). This raw material enters the kernel processing workshop and is loaded into the dosing bin using a
Из бункера дозирующего 1 сырье по каналу 2 подачи и циркуляции сырья шнеком-дозатором 3 непрерывно дозируется и подается в фор-смеситель 4. В фор-смеситель по каналу 5 подачи воды так же подается вода. В фор-смесителе происходит накопление дозированных сырья и воды и их смешивание путем прямого намокания ядер методом их омывания. В фор-смесителе 4 идет подготовка намоченного сырья, его первичный замес для последующей подачи на замес и его измельчение в заданной пропорции. Это смачивание проводится путем перемешивания ядер и воды. Подача сырья регулируется за счет частного преобразователя, установленного в системе управления привода шнека-дозатора 3. Подача воды осуществляется насосом 6 Н-1 и регулируется клапаном пропорционально подаваемому сырью путем снятия показаний расходомера 7. Подача сырья осуществляется с заданной технологическим процессом производительностью. From the
Фор-смеситель 4 расположен непосредственно над емкостью 8 замеса, благодаря этому, смешанный продукт самотеком попадает непосредственно в емкость 8 замеса напрямую, исключая использование насосного оборудования. В емкости замеса 8 организовывается смешивание полученного замеса циркуляционным насосом 9 для получения однородной концентрации сырья (режим гомогенизации). Для контроля температуры приготовленного замеса используется датчик температуры.The fore-
Далее замес из емкости 8 замеса винтовым насосом 10 подается в теплообменник-нагреватель 11 сырья для нагрева и последующей термической обработки. Нагрев сырья осуществляется за счет подачи пара под избыточным давлением с заданной температурой в корпус теплообменника по линии 12 подачи пара. Горячий конденсат отводится по линии 13 отвода чистого конденсата. Нагрев сырья производится до температур 80-90°С, благодаря повышенному давлению в теплообменнике-нагревателе. Контроль температуры выходящего из теплообменника-нагревателя сырья контролируется датчиком температуры.Next, the mixture from the
После нагрева в теплообменнике-нагревателе 11 сырье последовательно проходит через последовательно сообщенные между собой выдерживатель №1 (поз. 14) и выдерживатель №2 (поз. 15). В выдерживателях сырье непрерывно двигается внутри вдоль корпуса за счет давления, создаваемого насосом 10, подающего сырье из емкости 8 замеса. Выдерживатели расположены последовательно и рассчитаны по объему рабочей полости, исходя из условия нахождения сырья в них в течение 30 минут. Контроль величины давления в выдерживателе №2 осуществляется за счет датчика давления. Температура процесса контролируется датчиком температуры.After heating in the heat exchanger-
Из выдерживателя №2 (поз. 15) сырье попадает в буферную емкость 16 разваренного сырья, сообщенную с декантерной центрифугой 17. Давление в рабочей зоне этой емкости контролируется датчиком давления, температура сырья, подаваемого на декантерную центрифугу 17, контролируется датчиком температуры. Насосом 18 полученная смесь непрерывно подается на декантерную центрифугу 17 для разделения сырья на конопляное молоко и кек. From holder No. 2 (pos. 15), the raw material enters the
Декантер предназначен для разделения сырья на жидкую и твердую фракции с заданной производительностью в определенной технологическим процессом пропорции. Твердая фракция выходит из окна выгрузки декантера с влажностью до 70%. The decanter is designed to separate raw materials into liquid and solid fractions with a given capacity in a proportion determined by the technological process. The solid fraction leaves the decanter discharge window with a moisture content of up to 70%.
Молоко после декантирования по каналу 19 отбора молока выводится из технологического процесса и направляется в емкость 20 приема молока и далее транспортируется в емкости хранения. После пастеризации и охлаждения, молоко поступает на линию розлива и упаковки для его дальнейшего складирования и отгрузки. При необходимости обезжиривания молока дополнительным технологическим процессом предусматривается его сепарация перед пастеризацией. After decanting, milk is withdrawn from the technological process through the
Кек из декантерной центрифуги 17 по каналу 21 подачи и циркуляции сырья подается на сушильную установку 22 типа РДС (роторно-дискового), либо РТС (роторно-трубчатого) типа. Сушильная установка 22 передает тепло сырью через стенку вала и корпуса. Нагрев корпуса и вала сушильной установки до заданной температуры осуществляется за счет подачи пара по линии 12 подачи пара. Горячий конденсат отводится по линии 13 отвода чистого конденсата. The cake from the
Пары, образующиеся при сушке продукта, удаляются вентилятором, входящим в комплектацию сушильной установки по линии отбора соковых паров во внешнюю среду через циклон, улавливающий мелкие частицы продукта, захватываемые паром во время его прохождения через рабочую полость сушильной установки. Vapors generated during drying of the product are removed by a fan, which is included in the package of the dryer, along the line for extracting juice vapors into the external environment through a cyclone that captures small particles of the product captured by steam during its passage through the working cavity of the dryer.
Сушильная установка типа РДС (РТС) предназначена для сушки различного сырья и позволяет высушивать различные пастообразные, кашеобразные и сыпучие материалы. В данном случае сушильная установка предназначена для сушки продукта влажностью 65-80%. На установку поступает сырье и высушивается до влажности не более 10%. Сушка происходит за счет нагрева продукта паром через стенку вала и стенку корпуса. Для нагрева в вал и рубашку корпуса подается пар с температурой до 130-140°С. Выпариваемая влага удаляется из сушилки в виде пара. Мелкие частицы, которые уносятся с удаляемыми парами осаждаются в циклоне. Сухая мука выгружается через окно выгрузки с регулируемым шибером. Drying plant type RDS (RTS) is designed for drying various raw materials and allows you to dry various pasty, mushy and bulk materials. In this case, the drying unit is designed to dry the product with a moisture content of 65-80%. Raw materials are supplied to the plant and dried to a moisture content of no more than 10%. Drying occurs by heating the product with steam through the wall of the shaft and the wall of the housing. For heating, steam is supplied to the shaft and the jacket of the housing with a temperature of up to 130-140°C. The evaporated moisture is removed from the dryer in the form of steam. Small particles that are carried away with the removed vapors are deposited in the cyclone. Dry flour is unloaded through an unloading window with an adjustable gate.
Высушенный продукт (кек) выгружается из окна выгрузки сушильной установки в шнек 23 выгрузки и далее поступает в бункер 24 фасовки. The dried product (cake) is unloaded from the unloading window of the drying plant into the unloading
Бункер 24 фасовки оснащается шнеком-дозатором 25 для отбора продукта и его фасовки в мешки 26 с целью дальнейшей экстракции. Наполнение мешков осуществляется вручную, путем включения/отключения шнека-дозатора 25 продукта. Мешки, наполненные сухой жирной мукой, устанавливаются в экстрактор СО2 27 для последующего разделения на масло и обезжиренную протеиновую муку. Экстрактор 27 состоит из нескольких экстракционных колонок, в которые закладываются мешки, наполненные сухим продуктом. После закладки мешков колонка закрывается крышкой, запускается рабочий цикл.
СО2-экстрактор 27 (или экстрактор СО2) работает по технологии сверхкритической СО2 экстракции растительного сырья: при давлении свыше 7,39 МПа и температуре более 31,6ºС диоксид углерода находится в так называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является отличным неполярным растворителем. Сверхкритический СО2 способен полностью или выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие, а при введении сорастворителя способен растворять и полярные вещества, находящиеся в растительном сырье.CO 2 -extractor 27 (or CO 2 extractor) works according to the technology of supercritical CO 2 extraction of plant materials: at a pressure of more than 7.39 MPa and a temperature of more than 31.6ºС, carbon dioxide is in the so-called supercritical state, in which its density is like that of a liquid , while the viscosity and surface tension are the same as those of a gas. This unusual physical substance (fluid) is an excellent non-polar solvent. Supercritical CO 2 is capable of completely or selectively extracting any non-polar components, and with the introduction of a co-solvent, it is also capable of dissolving polar substances found in plant materials.
Экстрактор СО2 предназначен для выделения из высушенной муки жировой фракции (масла). Технология сверхкритической СО2 экстракции является высокорентабельной и самой энергосберегающей технологией экстракции растительного сырья из известных технологий. СО2 экстракция растительного сырья позволяет производить переработку не только высококачественного сырья, но и отходов производства с целью экстрагирования из них основных компонентов для придания более высокого качества низким сортам продукта. СО2 экстракция способна обеспечить извлечение полного комплекса биологически активных веществ, а также всю полноту целебных свойств и богатство компонентов экстракта, недостижимое при других способах обработки сырья.The CO 2 extractor is designed to isolate the fat fraction (oil) from the dried flour. The technology of supercritical CO 2 extraction is highly profitable and the most energy-saving technology of extraction of vegetable raw materials from known technologies. CO 2 extraction of vegetable raw materials allows processing not only high-quality raw materials, but also production wastes in order to extract the main components from them to give higher quality to low grades of the product. CO 2 extraction is capable of extracting the full complex of biologically active substances, as well as the fullness of the healing properties and the richness of the components of the extract, unattainable with other methods of processing raw materials.
На сегодняшний день сложившаяся в мире экологическая и социальная обстановка настоятельно требует новых подходов к извлечению биологических компонентов. В пищевой промышленности ограничено, а в фармацевтической запрещено применение ряда экстрагентов, способных оказывать токсическое или мутагенное действие. Одним из решений данной проблемы является применение в качестве экстрагента сжиженного СО2. А сама технология получила название – СО2 экстракция растительного сырья.Today, the current environmental and social situation in the world urgently requires new approaches to the extraction of biological components. In the food industry, the use of a number of extractants that can have a toxic or mutagenic effect is limited, and in the pharmaceutical industry it is prohibited. One of the solutions to this problem is the use of liquefied CO 2 as an extractant. And the technology itself was named - CO 2 extraction of plant materials.
Углекислый газ (или диоксид углерода), применяемый в сверхкритическом состоянии для экстракции натурального сырья (растительного или животного), обладает всеми преимуществами и возможностями сжатого газа. Более того, он обладает целым рядом привлекательных свойств, обеспечивающих дополнительные преимущества при использовании этого газа в качестве вспомогательного средства при экстракции.Carbon dioxide (or carbon dioxide), used in the supercritical state to extract natural raw materials (vegetable or animal), has all the advantages and capabilities of a compressed gas. Moreover, it has a number of attractive properties that provide additional advantages when using this gas as an extraction aid.
СО2 обладает универсальной растворяющей способностью по отношению к органическим соединениям, физиологически не вызывает опасений, т.к. является конечным продуктом метаболизма ряда живых организмов, в том числе и человека.CO 2 has a universal dissolving power with respect to organic compounds; is the end product of the metabolism of a number of living organisms, including humans.
СО2 является стерильным и бактериостатичным соединением, не горит и не является взрывчатым веществом, что немаловажно для производственных условий, безопасен для окружающей среды, что позволяет говорить о возможности создания экологически чистого вида производства.CO 2 is a sterile and bacteriostatic compound, does not burn and is not an explosive, which is important for production conditions, it is safe for the environment, which makes it possible to create an environmentally friendly type of production.
После обезжиривания продукта из экстрактора СО2 27 экстракт в виде масла по линии 28 отбора масла поступает в емкость 29 сбора масла и далее выводится из технологического цикла на линию дегазации, розлива и упаковки, хранения. After degreasing the product from the CO 2 extractor 27, the extract in the form of oil is fed through the
Визуально масло получается чище, чем при холодном отжиме, без запаха и вкуса, прогорклость отсутствует. Это объясняется тем, что за счет гидролиза под температурой, в масле минимизированы окислительные процессы.Visually, the oil is cleaner than cold-pressed, odorless and tasteless, there is no rancidity. This is due to the fact that due to hydrolysis under temperature, oxidative processes are minimized in the oil.
Сухая обезжиренная протеиновая мука, отделенная от масла в процессе экстракции, извлекается из экстрактора вручную и выгружается в бункер 30 буферный промежуточный. Из этого бункера мельничная установка 31 забирает муку и через устройство 32 пневмотранспорта по линии отбора готового продукта передает её в цех фасовки в бункер 33 сбора обезжиренной муки. Мука в циклоне устройства пневмотранспорта отделяется от транспортирующего воздуха и выгружается в бункер 33 сбора обезжиренной муки. Воздух после циклона направляется в блок-фильтр для очистки от мелкодисперсных частиц. Блок-фильтр также выгружает собранную муку в бункер. Dry defatted protein flour, separated from the oil during the extraction process, is manually removed from the extractor and unloaded into the 30 intermediate buffer hopper. From this bunker, the
Система пневмотранспорта параллельно измельчению и транспортированию исполняет роль охладителя муки. Из бункера 33 сбора обезжиренной муки мука через шнек-дозатор 34 подается на линию 35 фасовки на устройство выгрузки в картонные барабаны с полиэтиленовым вкладышем. The pneumatic conveying system acts as a flour cooler in parallel with grinding and transportation. From the 33 skimmed flour collection hopper, the flour is fed through the 34 dosing screw to the
Установка мельничная 31 в виде дробилки зерновой предназначена для измельчения растительного и животного сырья влажностью от 6 до 14%, для помола сушонки и транспортировки муки в пневмотранспорт. Состоит из двух агрегатов: мельницы и вентилятора, соединенных между собой валом и смонтированных на общей раме. В мельнице располагается ротор, установленный на вал, представляющий собой сварную конструкцию из дисков и обоймы, на дисках выполнены отверстия под оси, на которых располагаются молотки, установленные через втулки. Вентилятор всасывает продукт через загрузочное окно, установленное на мельнице, проходя через мельницу, продукт дробится о вращающиеся молотки, установленные на корпусе деки и перфорированные листы, попадая в вентилятор, выбрасывается дальше в пневмотранспортную систему.
В предлагаемом решении устройство пневмотранспорта предназначено для сбора и передачи сухого продукта от экстрактора в бункер сбора готового продукта. В процессе транспортировки воздухом сухого продукта он охлаждается и в бункере оказывается с температурой около 25°С. Транспортировка продукта осуществляется за счет давления, создаваемого вентилятором мельничной установки (дробилки).In the proposed solution, the pneumatic transport device is designed to collect and transfer the dry product from the extractor to the finished product collection bin. In the process of transporting the dry product with air, it is cooled and ends up in the bunker with a temperature of about 25°C. Transportation of the product is carried out due to the pressure created by the fan of the mill installation (crusher).
Пневмотранспорт данной технологической линии состоит из системы трубопроводов, блока циклонов, блок-фильтра. После выгрузки из экстрактора в промежуточную буферную емкость, продукт попадает через мельничную установку в приемник пневмотранспорта и по трубопроводу передается в циклон, где осаждается и далее выгружается в бункер готового продукта. Воздух, очищенный от основного объема продукта, уходит на блок-фильтр, в котором происходит отбор мелкодисперсной фракции, неулавливаемой циклоном. Блок-фильтр оснащен набором рукавных фильтров для улавливания мелкой фракции. Воздух фильтруется и отводится в атмосферу. Рукавные фильтры являются многоразовыми и не требуют постоянной замены. Осмотр и обслуживание блок-фильтра занимает от 2 до 3 минут в смену. Выгрузка фракции, осажденной блок-фильтром, осуществляется непрерывно. С точки зрения энергозатратности и гибкости построения системы, пневмотранспорт в данном случае является наиболее предпочтительной системой транспортировки сухого продукта.The pneumatic transport of this production line consists of a pipeline system, a cyclone unit, a block filter. After unloading from the extractor into an intermediate buffer tank, the product enters the pneumatic transport receiver through the mill installation and is transferred through the pipeline to the cyclone, where it is deposited and then unloaded into the finished product hopper. The air, purified from the main volume of the product, goes to the block filter, in which the selection of the finely dispersed fraction, which is not captured by the cyclone, takes place. The block filter is equipped with a set of bag filters for capturing fine fractions. The air is filtered and vented to the atmosphere. Sleeve filters are reusable and do not require constant replacement. Inspection and maintenance of the block filter takes from 2 to 3 minutes per shift. The unloading of the fraction precipitated by the block filter is carried out continuously. From the point of view of energy consumption and flexibility of the system construction, pneumatic transport in this case is the most preferred system for transporting a dry product.
Количественный состав белка и жира в молоке зависит от времени варки. Белок можно получить в количестве от 0.5 до 5%, жир при сепарации можно регулировать от 0.5 до 3-4%. В муке содержание белка варьируется в пределах 70-75%, жира до 1-2%.The quantitative composition of protein and fat in milk depends on the cooking time. Protein can be obtained in an amount of 0.5 to 5%, fat during separation can be adjusted from 0.5 to 3-4%. In flour, the protein content varies between 70-75%, fat up to 1-2%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021126059A RU2764298C1 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | System and method for processing kernels of hemp seeds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021126059A RU2764298C1 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | System and method for processing kernels of hemp seeds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2764298C1 true RU2764298C1 (en) | 2022-01-17 |
Family
ID=80040347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021126059A RU2764298C1 (en) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | System and method for processing kernels of hemp seeds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2764298C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214544U1 (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Cake cooling device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19833567C1 (en) * | 1998-07-27 | 1999-08-12 | Rose Broska | Substitutes for soya milk and tofu |
| RU2341093C2 (en) * | 2002-11-14 | 2008-12-20 | Атб Унд Г, Френкенбергер Консалтинг-Трейдинг Гмбх | Method of hemp milk manufacturing |
| EA200870315A1 (en) * | 2006-03-03 | 2009-02-27 | Спешиалти Протеин Продьюсерз, Инк. | METHODS OF SEPARATION OF FAT FROM NON-CHARGING PLANT MATERIAL AND COMPOSITIONS OBTAINED BY THEM |
| RU2531903C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "АЛЕВ" | Production of dry soybean concentrate |
-
2021
- 2021-09-03 RU RU2021126059A patent/RU2764298C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19833567C1 (en) * | 1998-07-27 | 1999-08-12 | Rose Broska | Substitutes for soya milk and tofu |
| RU2341093C2 (en) * | 2002-11-14 | 2008-12-20 | Атб Унд Г, Френкенбергер Консалтинг-Трейдинг Гмбх | Method of hemp milk manufacturing |
| EA200870315A1 (en) * | 2006-03-03 | 2009-02-27 | Спешиалти Протеин Продьюсерз, Инк. | METHODS OF SEPARATION OF FAT FROM NON-CHARGING PLANT MATERIAL AND COMPOSITIONS OBTAINED BY THEM |
| RU2531903C2 (en) * | 2013-01-09 | 2014-10-27 | Закрытое акционерное общество "АЛЕВ" | Production of dry soybean concentrate |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214544U1 (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Cake cooling device |
| RU2799265C1 (en) * | 2023-03-14 | 2023-07-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина" (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Unit for removing surface moisture from seeds after soaking |
| RU2813768C1 (en) * | 2023-05-03 | 2024-02-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of preparing herbal drink from hemp seed kernels |
| RU2813874C1 (en) * | 2023-05-27 | 2024-02-19 | Обществом с ограниченной ответственностью "МАКОШЬ" | Hemp seeds processing system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190208796A1 (en) | Methods of Separating Fat From Non-Soy Plant Materials and Compositions Produced Therefrom | |
| US7629014B2 (en) | Oilseed processing | |
| US5690987A (en) | Food grade processing method and products obtained therefrom | |
| RU2405373C2 (en) | Oil seeds flour production | |
| US6861083B2 (en) | Process and apparatus for the integral utilization of oil-producing drupes, particularly olives, and specific products obtained | |
| CN107846930A (en) | For reclaiming the improved method and system of albumen powder and the oil of natural ω 3 from animal tissue | |
| KR20200049784A (en) | Pea protein with improved flavor, production method, and industrial use | |
| CN101304667A (en) | High-fiber soybean products and process for the preparation thereof | |
| US20070264416A1 (en) | Quinoa-containing beverages and methods of manufacture | |
| KR20200062213A (en) | Pea protein composition with improved nutritional quality | |
| US20120253015A1 (en) | Soy protein concentrate | |
| WO1993016607A1 (en) | Method for decholesterolization of egg yolk with simultaneous production of cholesterol as a by-product | |
| RU2764298C1 (en) | System and method for processing kernels of hemp seeds | |
| US20100311951A1 (en) | Abelmoschus manihot (linn.) medicus kernel product for natural nutritional edible and pharmaceutical raw material | |
| KR101426404B1 (en) | Extracts from Brown Rice Bran Having Nutritional Ingredients and Methods for Preparing the Same | |
| RU2250045C2 (en) | Biologically active meal out of brewery mash and method for its obtaining | |
| RU2531903C2 (en) | Production of dry soybean concentrate | |
| RU2297773C1 (en) | Method for production of soy food protein from genetically non-modified soybean | |
| RU2160543C1 (en) | Soya product manufacture method | |
| CN114026209A (en) | Method and device for the industrial extraction of rapeseed oil and rapeseed protein concentrate from rapeseed | |
| RU2788094C1 (en) | Method and device for industrial production of rapeseed oil and rapeseed protein concentrate from rapeseed | |
| RU2739624C1 (en) | Protein beverage of brewer grains, method and processing line for production thereof | |
| RU2813874C1 (en) | Hemp seeds processing system and method | |
| EP3619328B1 (en) | Method of processing sugar cane | |
| EA044701B1 (en) | PROTEIN DRINK FROM BEER GROSS, METHOD AND TECHNOLOGICAL LINE FOR ITS PRODUCTION |