СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВСПУЧЕННОГО ЯЧМЕНЯ Российский патент 1995 года по МПК A23L1/18 

Изобретение относится к способам переработки зерна крупяных культур с получением экспандированного (увеличенного в объеме) хрустящего продукта, который может быть использован в качестве полуфабриката в пищеконцентратной промышленности, в частности, как заменителя орехов, а также и в качестве готового к употреблению продукта питания.

Известны различные способы производства экспандированных продуктов из зерновых, например способ производства взорванных зерен кукурузы путем нагревания их тепловым агентом с постоянной влажностью в псевдоожиженном слое и дополнительной обработки зерна ИК-излучением [1].

Наиболее близким предложенному является способ производства продукта из зерна, предусматривающий увеличение его в объеме воздействием на очищенное от примесей, выровненное по гранулометрическому составу просеиванием и прошедшее кондиционирование зерно инфракрасным излучением. В технологии подготовки зерна предусматривается также пропаривание или варка перед экспандированием [2].

Однако производство аналогичного продукта из зерна ячменя не известно. При обработке его по описанной технологии качественного продукта, готового к употреблению, получить не удается из-за наличия оболочек. Грубые оболочки ячменя при экспандировании рвутся, ломаются, но не отделяются от зерновок полностью и попадают с ними в готовый продукт.

В то же время, если в качестве сырья использовать готовую перловую крупу, то и из нее нельзя получить экспандированный продукт, так как с нее сняты все оболочки, включая алейроновый слой, удерживающий превращающуюся в пар влагу внутри крупинки при экспандировании.

Наиболее целесообразно использовать для получения экспандированного продукта из ячменя шелушеный ячмень, т.е. продукт, с которого удалены цветковые, плодовые и семенные оболочки, а алейроновый слой сохранен.

Целью изобретения является расширение ассортимента экспандированных продуктов из зерновых путем привлечения к их производству зерна ячменя и улучшение качества вырабатываемого продукта.

Цель достигается тем, что в известной технологии производства вспученных продуктов, включающей очистку зерна от примесей, выравнивание его по гранулометрическому составу просеиванием, кондиционирование и обработку подготовленного зерна ИК-излучением, зерно ячменя перед просеиванием шелушат, затем выравнивают с разделением на две фракции крупности, каждую фракцию кондиционируют с увлажнением до 28-30% и отволаживанием в течение 1,5-2,5 ч, обрабатывают ИК-излучением в течение 70-80 с при температуре 180-200^оС, обработанные фракции объединяют, охлаждают атмосферным воздухом, подвергают ситовому и магнитному контролю. При этом фракционирование шелушеного ячменя на две фракции проводят последовательно на ситах с диаметром отверстий 5,0; 3,2 и 2,5 мм, а контроль - на сите с диаметром отверстий 3,8 мм.

Сопоставительный с прототипом анализ указывает на отличия в дополнительных операциях и их режимах, что обеспечивает предложению новизну.

Промышленная применимость способа обеспечена серийно выпускаемым отечественным оборудованием для шелушения, кондиционирования, просеивания зерна ячменя. Установка для ИК-обработки (микронизации) разработана и изготовлена Харьковским опытным заводом "Спецэлеватормельмаш".

Исследование уровня техники также указывает на отличия в режимах перечисленных операций и их совокупности, что не следует явным образом для специалиста и соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень".

Рассмотрим, как каждое из указанных отличий влияет на достижение поставленной цели.

Наличие дополнительной операции шелушения ячменя перед просеиванием и использование в дальнейшей обработке в качестве сырья шелушеного ячменя способствует сохранению питательной ценности готового продукта, так как в шелушеном ячмене сохранены все ценные питательные вещества - белки, витамины, микроэлементы, минеральные вещества, свойственные зерну ячменя.

Шелушеный ячмень в сравнении, например, с перловой крупой из ячменя содержит также больше пищевых волокон при одновременном надежном удалении непищевых, что делает экспандированный микронизированный продукт из него диетическим.

Разделение шелушеного ячменя на две фракции крупности на указанных ситах и дальнейшая их раздельная обработка позволяет улучшить качество вырабатываемого продукта благодаря более равномерной подготовке зерна для последующего экспандирования - обработки ИК-излучением и в итоге получить равномерно промикронизированные вспученные зерна как по всей массе зерен, так и каждой отдельной зерновки.

Подбор сит для фракционирования проведен экспериментально. Выбранные размеры отверстий обеспечивают наиболее оптимальные результаты для последующей обработки и равномерной загрузки обеих линий оборудования. Предлагаемые параметры увлажнения и отволаживания фракций обеспечивают подготовку структуры зерновок к ИК-обработке, а указанные режимы облучения позволяют достичь эффект кулинарной готовности за однократную обработку.

ИК-обработка продукта вызывает глубокие биохимические изменения в нем: денатурацию белка, изменение его фракционного состава, клейстеризацию и декстринизацию крахмала.

Наряду с этим в результате интенсивного нагрева ИК-излучением влага, содержащаяся в зерновке, как бы закипает, превращается в пар и вспучивает зерновку.

Предлагаемые параметры обработки обеспечивают в своей совокупности получение качественного полностью готового к употреблению продукта без пропаривания и варки.

Микронизированный экспандированный продукт из ячменя представляет собой вспученные зерновки кремового цвета с оттенком от желтоватого до коричневого с запахом и вкусом поджаренного продукта, хрустящей консистенции, готовые к употреблению. Выход продукта составляет 59-60%, что на 10-11% превышает выход перловой крупы, не требующей варки, качество продукта улучшается. С одной стороны этот продукт готов к употреблению и не требует варки или выдерживания в горячей воде, с другой стороны в этом продукте значительно увеличено содержание декстринов, способствующее лучшей усваиваемости продукта организмом человека. В микронизированном продукте содержание декстринов составляет 5,8-6,0%, а в исходном ячмене шелушеном - 0,2%. Наряду с этим в результате микронизации ИК-излучением в продукте происходит резкое снижение содержания микроорганизмов, он становится практически стерильным. Это увеличивает срок его хранения до двух лет.

На чертеже изображена схема технологического процесса производства вспученного ячменя.

Схема включает следующее технологическое оборудование: обоечную машину 1, дуоаспиратор 2, шелушильную машину 3 (А1-ЗШН), рассев 4 (А1-БРУ), увлажнительную машину 5, бункер 6, микронизатор для ИК-обработки 7, аспирационную колонку 8, рассев 9.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Зерно ячменя очищают от примесей и шелушат на машинах 1, 2 и 3 до получения продукта с выходом 70-72% и содержанием нешелушеных зерен не более 1,5%. Полученный шелушеный ячмень фракционируют по крупности в рассеве 4 на ситах с отверстиями диаметрами 5; 3,2; 2,5 мм. Продукт, полученный сходом с сита диаметром 5 мм, представляющий собой нешелушеные зерна ячменя, направляют на повторное шелушение. Шелушеный ячмень (проход сита с отверстиями диаметром 5 мм) - средний и мелкий - двумя потоками (сход с сита с отверстиями 3,2 мм и сход с сита с отверстиями диаметром 2,5 мм) направляют на увлажнение в машину 5. Увлажняют раздельно обе фракции шелушеного зерна до 28-30% . Затем каждую фракцию зерна в бункерах 6 отволаживают в течение 1,5-2,5 ч. После этого зерно каждой фракции подвергают 70-80-секундной ИК-обработке на микронизаторах 7 при следующих режимах: плотность лучевого потока 26 кВт/м², длина волны 0,4-1,2 мкм, температура 180-200^оС.

Микронизированный продукт объединяют и охлаждают в аспирационной колонке 8 атмосферным воздухом. Охлажденный продукт просеивают в рассеве 9 на сите с отверстиями диаметром 3,8 мм для выделения проходом непромикронизированных невспученных зерен. Основной продукт (сход диаметром 3,8 мм) подвергают магнитному контролю и фасуют.

Способ проверен в условиях стенда, оборудованного линией переработки ячменя.

Проверка способа показала его полную пригодность и целесообразность использования на крупяных предприятиях, перерабатывающих ячмень.

П р и м е р 1. Зерно ячменя очищают от примесей, шелушат, просеивают на сите с отверстиями диаметром 5 мм. Продукт, полученный проходом этого сита, без разделения на фракции увлажняют до 29%, отволаживают в течение 2 ч и подвергают 75-секундной ИК-обработке при температуре 190^оС, плотности лучевого потока 26 кВт/м² и длине волны 0,8 мкм. Полученный микронизированный продукт охлаждают и просеивают на сите с отверстиями диаметром 3,8 мм. Сход с сита (основной продукт) подвергают магнитному контролю. Выход готового микронизированного продукта составляет 57,2%. Продукт микронизирован неравномерно, в нем встречаются твердые непромикронизированные и невспученные зерновки (до 18%). Содержание декстринов в продукте - 5,5%.

П р и м е р 2. Зерно ячменя очищают от примесей, шелушат, фракционируют на ситах с отверстиями диаметрами: 5; 3,2; 2,5 мм. Нешелушены ячмень (сход с сита диаметром 5 мм) направляют на повторное шелушение, сходы с сит с отверстиями диаметром 3,2 мм и 2,5 мм двумя потоками увлажняют до 29%, отволаживают в течение 2 ч, подвергают ИК-обработке в течение 75 с при температуре 190^оС и тех же плотности и длине волны лучевого потока. Затем продукт объединяют, охлаждают и просеивают на сите с отверстиями диаметром 3,8 мм. Сход с сита (основной продукт) подвергают магнитному контролю. Выход готового вспученного микронизированного продукта составляет 60%. Продукт равномерно промикронизирован, ароматный, хрустящий. Содержание декстринов в продукте 6,0%.

Таким образом, фракционирование шелушеного ячменя при всех остальных одинаковых параметрах предпочтительно. Номера сит (диаметры отверстий) подобраны опытным путем из условий максимального выхода продукта.

П р и м е р 3. Зерно ячменя очищают от примесей, шелушат, фракционируют как в примере 2 и двумя потоками увлажняют до 27%, отволаживают в течение 1 ч, подвергают 60-секундной ИК-обработке при температуре в рабочей камере 170^оС, плотности лучевого потока 26 кВт/м² и длине волны 0,8 мкм. Затем продукт объединяют, охлаждают и просеивают на сите с отверстиями диаметром 3,8 мм. Основной продукт подвергают магнитному контролю. Выход готового продукта около 60%. Продукт плохо промикронизирован, жесткий, не хрустит. Содержание декстринов в продукте 4,0%.

П р и м е р 4. То же, что в примере 2, но зерно двумя потоками увлажняют до 28%, отволаживают в течение 1,5 ч, подвергают 70-секундной ИК-обработке при температуре в рабочей камере 180^оС. Далее обрабатывают аналогично примеру 2. Продукт хорошего качества с содержанием декстринов 5,8%. Выход 58,5%.

П р и м е р 5. То же, но с увлажнением до 30%, отволаживанием в течение 2,5 ч, ИК-обработкой в течение 80 с при температуре в рабочей камере 200^оС. Продукт равномерно промикронизирован, коричневого цвета, с запахом и вкусом жареного ореха при содержании декстринов 6,2%. Выход 60,1%.

П р и м е р 6. Зерно ячменя очищают от примесей, шелушат фракционируют как в примере 2 и двумя потоками увлажняют до 31%, отволаживают в течение 3 ч, подвергают 90-секундной ИК-обработке при температуре в рабочей камере 210^оС. Затем обрабатывают как в примере 2. Выход готового микронизированного продукта около 60%. Продукт имеет много сгоревших обуглившихся крупинок, не пригоден к употреблению. Содержание декстринов 4,5%.

Данные по 6 примерам сведены в таблицу.

Таким образом, предложенные режимы (примеры 2, 4 и 5) обеспечивают высокий выход готового к употреблению продукта из ячменя при хорошем его качестве.

Использование: при производстве вспученного ячменя. Сущность: способ предусматривает очистку зерна ячменя от примесей, разделение по крупности на две фракции на ситах с диаметром отверстий 5,0; 3,2 и 2,5 мм, пофракционное увлажнение 28 - 30% и отволаживание в течение 1,5 - 2,5 ч. Кондиционированное зерно ячменя экспандируют путем обработки ИК-излучением при 180 - 200°С в течение 70 - 80 с, после чего обработанные фракции зерна объединяют и просеивают на сите с диаметром отверстий 3,8 мм. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВСПУЧЕННОГО ЯЧМЕНЯ, включающий очистку зерна ячменя от примесей, просеивание для выравнивания гранулометрического состава, кондиционирование и экспандирование путем обработки ИК - излучением, отличающийся тем, что перед просеиванием зерно ячменя подвергают шелушению, при просеивании зерно разделяют по крупности на две фракции, кондиционирование осуществляют пофракционно путем увлажнения до 28 - 30% и отволаживания в течение 1,5 - 2,5 ч, экспандирование проводят при 180 - 200^oС в течение 70 - 80 с, а после экспандирования обработанные фракции зерна объединяют и просеивают на сите с диаметром отверстий 3,8 мм. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зерно разделяют по крупности на две фракции на ситах с диаметром отверстий 5,0; 3,2 и 2,5 мм.