СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛОКНА Российский патент 1996 года по МПК A23L1/10 

Изобретение относится к мукомольно-крупяной и пищеконцентратной промышленности, а именно к производству толокна.

Известен способ производства толокна, предусматривающий гидротермическую обработку, состоящую из предварительного замачивания очищенного от примесей зерна овса водой, нагретой до температуры 30-35^оС, в течение 2,0-2,5 ч для доведения его влажности до 30-32% Влажный овес направляют в варочный аппарат для томления в течение 1,5-2,0 ч при давлении пара 0,15-0,20 МПа, затем пропускают через паровую сушилку для высушивания до влажности 5,0-6,0% после чего охлаждают до температуры, не превышающей температуру производственного помещения более чем на 6-7^оС. После гидротермической обработки зерно овса подвергают шелушению. Продукты шелушения направляют на просеивание для выделения мучки и дробленки, лузгу отвеивают. Проводят отделение шелушеных зерен от нешелушеных. Нешелушеные зерна направляют на повторное шелушение, а шелушеные (крупу) на размол. Измельченную крупу просеивают, при этом сход с сита направляют на дополнительное измельчение, а проходом выделяется толокно [1]
Недостатком этого способа является сложность технологической схемы, длительность процесса (5,5-6,0 ч), высокая его энергоемкость, невысокий выход готовой продукции (51-62% ). Содержание водорастворимых веществ в толокне, характеризующих питательную ценность продукта, невысоко (15-18%).

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства толокна, включающий гидротермическую обработку очищенного от примесей зерна овса в течение 8-12 мин при давлении пара 0,15-0,20 МПа, шелушение зерна и разделение продуктов шелушения на крупу, дробленое ядро и лузгу, экструдирование крупы и дробленки при температуре 150-170^оС, охлаждение экструдата до температуры 24-26^оС и его измельчение [2]
Недостатками данного способа являются длительность процесса 50-60 мин, невысокие выход готовой продукции 52-58% и содержание водорастворимых веществ 40-55% наличие в схеме энергоемкого процесса получения промежуточного продукта крупы и дробленки. Применяемый для этого процесс шелушения и разделения шелушеных и нешелушеных зерен приводит к снижению потенциального выхода готовой продукции, так как сопровождается потерями крупы в виде мучки неизбежного продукта шелушения зерна овса.

Предлагаемый способ производства толокна позволяет устранить перечисленные выше недостатки.

Для этого в способе производства толокна, включающем очистку зерновой массы овса от примесей, выделение лузги, экструдирование, охлаждение экструдата и его измельчение, перед экструдированием дополнительно осуществляют мойку зерна, экструдированию подвергают целое нешулушеное зерно, а лузгу выделяют после измельчения экструдата при разделении продуктов измельчения, при этом экструдирование проводят при 180-190^оС, а охлаждение экструдата до 25-27^оС.

Мойка зерна овса необходима для выделения из зерновой массы тяжелых примесей, очистки поверхности зерна от минеральных и органических примесей, снижения микрофлоры, в том числе токсичной, на поверхности зерна; для усиления различий структуpно-механических свойств оболочек и ядра, позволяющих облегчить последующее измельчение зерна в вальцовых станках и повысить выход готовой продукции. Мойка зерна овса осуществляется холодной водопроводной водой в течение 1-2 мин, при этом влажность зерна достигает 15-17% Зерно овса после мойки не подсушивается.

Экструдирование целого нешелушеного зерна овса необходимо для того, чтобы ядро зерна овса приобрело пористую структуру, что существенно облегчает последующее измельчение ядра, снижает энергозатраты на этом этапе и приводит к повышению выхода толокна. В то же время пленки, состоящие в основном из клетчатки и минеральных веществ, практически не претерпевают изменений и в процессе размола не дробятся, приобретая пластические свойства при мойке, и при просеивании продуктов размола отделяются в виде сходовых продуктов. Высокая температура экструзионной обработки (180-190^оС) при кратковременном воздействии (10-15 с) с одной стороны повышает пищевую ценность продукта за счет гидролиза полисахаридов крахмала до высокомолекулярных декстринов, доступных ферментам пищевого тракта человека, инактивирует микрофлору; с другой стороны, не вызывает разрушения таких термолабильных компонентов, как витамины. Питательная ценность лузги, используемой в дальнейшем как компонент комбикормов, при экструзионной обработке также увеличивается.

Охлаждение экструдата необходимо для дополнительного подсушивания зерна, в результате чего ядро приобретает хрупкие свойства, а это упрощает размол экструдата в толокно, снижает энергозатраты и повышает выход готовой продукции. При этом охлаждение и подсушивание экструдата происходит при его транспортировке пневмотранспортом к этапу размола. Экструдат охлаждается до температуры 25-27^оС, при этом происходит его подсыхание до влажности 4-5% в течение 0,3-0,5 мин, и измельчается на вальцовом станке.

Разделение продуктов измельчения экструдата необходимо для выделения лузги. При этом разделение осуществляют путем просеивания продуктов измельчения на капроновом сите N 29, проходом через которое получают толокно, полностью отвечающее требованиям ГОСТ 2929-75 "Толокно. Технические условия", а сходом выделяют лузгу.

Способ осуществляют следующим образом.

Зерно из бункеров предварительного хранения поступает на зерновой сепаратор, где его очищают от примесей, затем самотеком зерно поступает в моечную машину, после обработки в моечной машине в течение 1 мин зерно шнеком подают в бункер экструдера, экструзионную обработку проводят при температуре 180-190^оС. Пневмотранспортом экструдаты направляются на вальцовый станок для измельчения. Продукты измельчения направляют на рассев для разделения толокна и лузги, толокно взвешивается на автоматических весах для контроля выхода продукции и упаковывается. Лузга собирается в специальном бункере.

П р и м е р 1. Очищенное от примесей зерно овса перед экструдированием подвергают мойке холодной водопроводной водой в моечной машине в течение 1 мин. При этом влажность зерна повышается до 15% а плодовые пленки зерна приобретают пластические свойства. Без предварительного подсушивания целое нешелушеное влажное очищенное зерно овса подвергают экструдированию при температуре 180^оС. Давление продукта в экструдере составляет 4 МПа. Пневмотранспортом экструдат направляют на измельчение, при этом происходит охлаждение экструдата до температуры 25^оС и подсушивание его до влажности 5% Время транспортирования составляет 0,3 мин. Измельчение охлажденного экструдата осуществляют в вальцовом станке со следующим режимом: число рифлей 12 на 1 см длины валка; уклон рифлей 9% дифференциал скоростей валков 2,5; скорость быстровращающегося валка 3,5 м/с; взаимное расположение рифлей острие по острию.

Лузгу выделяют сходом после измельчения экструдата при разделении продуктов измельчения на рассеве с капроновыми ситами N 29 в течение 3 мин.

Полученное толокно содержит 55,1% водорастворимых веществ, энергозатраты на его производство составили 138,2 кВт/ч на 1 т, продолжительность процесса получения толокна составила 10 мин, выход готового продукта 65%
П р и м е р 2. Очищенное зерно овса моют перед экструдированием в течение 1,5 мин до влажности зерна 16% экструдируют нешелушеное зерно при температуре 185^оС, экструдат охлаждают до 26^оС и подсушивают до влажности 4,0% Лузгу выделяют после измельчения, просеивая продукты измельчения на рассеве в течение 4 мин.

Полученное толокно содержит 57,4% водорастворимых веществ, энергозатраты на его производство составили 139,5 кВт/ч на 1 т, продолжительность процесса 12 мин, выход продукта 67%
П р и м е р 3. Очищенное зерно овса моют перед экструдированием в течение 2 мин до влажности зерна 17,0% экструдируют нешелушеное зерно при температуре 190^оС в течение 15 с, охлажденный до температуры 27^оС экструдат имеет влажность 4,0% Лузгу выделяют просеиванием измельченного экструдата в течение 5 мин.

Полученное толокно содержит 58,0% водорастворимых веществ, энергозатраты на его производство составили 140,0 кВт/ч на 1 т, продолжительность процесса получения толокна 15 мин, выход продукта 68,0%
Проведение экструдирования при температуре ниже 180^оС нецелесообразно, так как при таком режиме получается продукт с содержанием водорастворимых веществ 30-32% влажность экструдата после подсушивания в процессе транспортирования составляет 12-14% а измельчение такого влажного зерна в вальцовом станке приводит к его налипанию на измельчающие валки. Следовательно, потребуется дополнительное подсушивание зерна перед измельчением с применением специальных устройств, что повышает длительность процесса и приводит к увеличению энергозатрат. Выход толокна при этом составляет 54-56% Температура экструдирования выше 190^оС не приводит к увеличению выхода готовой продукции и повышает энергоемкость процесса.

Охлаждение экструдата до температуры 25^оС достаточно для снижения его влажности до 4-6% в течение 0,3-0,5 мин. Выход толокна при этом составляет 55-57% Охлаждение экструдата до температуры ниже 25^оС требует установки для этой операции специальных сушилок.

Охлаждение экструдата до температуры выше 27^оС приводит к повышению пластических свойств экструдатов и затруднению измельчения их на вальцовом станке. Выход толокна снижается до 52-54%
Измельчение экструдата на вальцовом станке позволяет сохранить эластичные частицы лузги неизмельченными, но полностью размолоть рыхлый эндосперм и т.е. облегчить выделение лузги при разделении продуктов измельчения.

Разработанный способ по сравнению с прототипом позволяет увеличить выход толокна на 10-13% снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения технологического процесса и исключения энергоемкого оборудования шелушения зерна овса и разделения продуктов шелушения, сократить длительность процесса с 40-60 до 10-15 мин, улучшить качество, питательную ценность готовой продукции (толокна) и побочного продукта (лузги).

Использование: в производстве толокна. Сущность изобретения: способ предусматривает очистку зерновой массы овса от примесей, мойку зерна, экструдирование нешелушеного зерна при 180 - 190^oС, охлаждение экструдата до 25 - 27^oС, его измельчение и разделение продуктов помола с отделением лузги.

Способ производства толокна, включающий очистку зерновой массы овса от примесей, выделение лузги, экструдирование зерна, охлаждение экструдата и его измельчение, отличающийся тем, что экструдированию подвергают целое нешелушеное зерно, перед экструдированием осуществляют мойку зерна, а после измельчения экструдата разделение продуктов помола, при этом экструдирование проводят при 180 190^oС, охлаждение экструдата до 25 27^oС, а лузгу выделяют при разделении продуктов помола.