Белковая суспензия из пивной дробины, способ и установка для ее получения

Изобретение относится к пивоваренной промышленности. Способ переработки пивной дробины с получением белковой суспензии с влажностью не более 95% и содержанием белка не менее 50,0 мас.% в сухом остатке заключается в том, что пивная дробина подвергается разрыхлению на вибросите, измельчению на коллоидной мельнице с добавлением воды или фугата до получения пастообразной однородной массы из пивной дробины, а затем эта масса подвергается обработке в шнековом экстракторе для дальнейшего измельчения и разделения на 2 фракции: пищевая суспензия с влажностью 90-95%, в которой остаются все питательные, в том числе и белковые вещества пивной дробины, и измельченная шелуха. После этого суспензия передается на механическую фильтрацию и из нее удаляются остатки измельченной шелухи. Изобретение позволяет получить продукт с содержанием белка не менее 50 мас.% в сухом остатке с пищевой энергетической ценностью 250±15 ккал при упрощении способа ее получения. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

 

Область техники

Группа изобретений относится к пищевой промышленности и касается технологии переработки отходов пивоваренной промышленности, а именно способа и устройства переработки пивной дробины с получением белкового продукта в виде суспензии, который может быть использован в продуктах питания с лечебно-профилактическими и диетическими свойствами. В частности, белок пивной дробины представляет наиболее значимый интерес для использования в хлебобулочных изделиях, кондитерских изделиях, колбасном производстве, спортивном и диетическом питании. Кроме того, изобретение может найти применение в животноводстве в качестве кормовой добавки, и сельском хозяйстве в качестве удобрения для почв и др.

Уровень техники

На пивоваренных заводах после производства пива образуются отходы в виде пивной дробины, состоящей из остатков оболочки ячменя, частичек зерна, насыщенных белком и жиром. Именно эта пивная (солодовая) дробина представляет наибольший интерес из всех вторичных сырьевых ресурсов пивоваренной промышленности, поскольку она образуется в большом количестве и содержит множество ценных пищевых компонентов.

Пивная дробина получается на стадии фильтрования осахаренного пивного затора. Процентный массовый состав пивной дробины в отходах пивного производства составляет не менее 98%. Дробина состоит из жидкой и твердой фаз. Твердая фаза, которая в пивной дробине составляет ориентировочно 45%, содержит оболочки зерна, частицы ядер зерна. В составе пивной дробины присутствуют жиры, клетчатка, а также аминокислоты: гистидин, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, валин, глицин, треонин, серин, аланин, аргинин, фенилаланин, тирозин и др. Предприятиями пивоваренной промышленности России ежегодно утилизируется более 3,5 млн. тонн пивной дробины, содержание протеина в которой составляет 25-28%, что почти в 3 раза превышает его содержание в ячмене. Калорийность сырой дробины составляет 115 кал/г, а сухой (с влажностью 7-10%) - 440 кал/г. Содержание компонентов в пивной дробине зависит от сорта ячменя; технологии производства пивного солода; рецепта солодовой смеси для производства пива; рецепта затирки солода при производстве пива и т.д. Однако, получаемое количественное содержание белков, жиров, углеводов и клетчатки в составе пивной дробины имеет небольшой разброс в пределах 1-5%.

В настоящее время пивная дробина в нативном виде не находит широкого применения в связи с тем, что ее транспортировка и хранение затруднены - уже при температуре 15-30°С через 6-8 часов в пивной дробине начинаются процессы брожения и она становится непригодной для переработки и дальнейшего использования.

Из уровня техники известны различные способы переработки пивной дробины для применения в качестве кормовой добавки, основанные на ее предварительной сушке с последующей грануляцией или помолом (например, ЕР 0694609 А2; WO 2010053493 A1; WO 2010117288 A1; WO 9822751 A1). Однако часть белковых веществ дробины при сушке превращается в не перевариваемую форму, что вызывает снижение питательной ценности сухой дробины по сравнению с дробиной влажной. Конечное содержание белка в высушенной пивной дробине составляет всего 27-28%. Кроме того, этот продукт содержит значительное количество (до 80%) не перевариваемой шелухи ячменного солода. Кроме того, сушка пивной дробины требует значительных энергозатрат, в связи с чем, не всегда оправдана экономически при производстве из нее комбикормов.

Из уровня техники известны способы более глубокой переработки отходов пивоваренного производства. В частности, известен способ переработки жидкой пивной дробины влажностью 90-92%), который предусматривает обработку исходного сырья путем двухступенчатого прессования: на первой ступени до влажности 70-75%, на второй - до влажности 40-45%), и двух стадийной сушки: на первой - до влажности 20-25%), а на второй - до влажности 10%, с получением сухой кормовой добавки (RU 2215426). Недостатком этого способа является то, что при прессовании из сырья удаляется фугат, содержащий значительное количество питательных веществ. Кроме того, конечный продукт также характеризуется высоким содержанием ячменной шелухи.

Из уровня техники известен способ получения из пивной дробины белкового продукта с содержанием белка от 60% до 90% (WO 2018136234 A1). Способ заключается в химико-термической обработке пивной дробины, для чего в емкость для гидролиза при постоянном перемешивании добавляют смесь, состоящую из отработанного зерна и воды, затем добавляют глюкоамилазу, полученную смесь нагревают до температуры от 30 до 70°С, проводят измельчение частиц зерна в указанной смеси до среднего размера менее 500 мкм, затем доводят рН смеси до уровня примерно от 7 до 10,5 и добавляют щелочную протеазу для солюбилизации белка. Полученную смесь пропускают через сито с диаметром отверстий от 5 до 500 мкм, затем проводят ультрафильтрацию с использованием мембран с размером пор от 20 КДА до 40 КДА, а затем нанофильтрацию. Недостатком данного способа является необходимость использования сложного и дорогостоящего оборудования, длительный технологический цикл получения белкового продукта - 60-105 минут, из которых 30-60 минут занимает процесс измельчения, и 30-45 минут - гидролиз, а также использование в технологическом процессе опасных веществ - соляной или карбоновой кислот и щелочи. Кроме того, в процессе переработке пивной дробины используется большое количество воды от 8:1 до 11:1 по отношению к пивной дробине, в результате чего образуется значительное количество фугата, который является отходом производства и для его утилизации необходимо дополнительное оборудование.

Известна также белковая композиция, получаемая из отработанного зернового сырья в процессе производства пива, содержащая от 40 до 60% белков, от 12 до 18% липидов, от 2 до 6% волокнистых материалов и от 1 до 4% золы в пересчете на сухую массу и способ ее получения (ЕР 0694609 А2). Способ заключается в прессовании пивной дробины валковой мельницей с одновременным мокрым шелушением частиц дробины и последующим отделением полученного продукта от шелухи. Недостатком этого способа является то, что в процессе прессования вальцевыми мельницами из пивной дробины удаляется часть полезных компонентов. Кроме того, перед прессованием пивная дробина не измельчается и часть белка оказывается связанной внутри спрессованных частиц шелухи, в связи с чем при последующем удалении шелухи происходит потеря белка. Кроме того, для более эффективного отделения шелухи согласно известному способу полученную смесь (жидкую белковую суспензию) промывают большим количеством воды с просеиванием полученной суспензии через сита, с повторением процесса промывания и просеивания до 5 раз. В результате появляется большое количество фугата, который является отходом производства и для его утилизации необходимо дополнительное оборудование, обеспечивающее очистку фугата.

Таким образом, все существующие способы переработки пивной дробины направлены на получение белковых порошков или концентратов и характеризуются сложностью и длительностью процесса выделения белков, высоким выходом фугата, который является отходом производства, и для утилизации которого необходимо дополнительное оборудование.

Из уровня техники не выявлено способов получения из пивной дробины конечного продукта в виде белковой суспензии, характеризующейся высоким содержанием белка, которая может найти широкое применение в качестве пищевой и кормовой добавок. Известные способы преимущественно направлены на получение из пивной дробины продукта в виде муки или концентрата без выделения в технологическом процессе готового к применению продукта в виде суспензии, расширяющего линейку продуктов диетического питания.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявляемой группы изобретений является получение продукта переработки пивной дробины в виде пищевой суспензии с содержанием белка не менее 50 масс. % в сухом остатке с пищевой энергетической ценностью 250±15 ккал, при упрощении способа ее получения. Суспензия может являться продуктом, готовым к применению, или промежуточным продуктом, из которого при дальней обработке могут быть получены концентрат, изолят или мука с содержанием белка до 90-95 масс. % в сухом остатке. При этом количество фугата, являющегося отходом производства и направляемого на утилизацию, является минимальным в связи с его использованием в технологическом цикле для увлажнения исходного сырья, подаваемого на переработку.

Технический результат достигается посредством белковой суспензии, полученной из пивной дробины, с влажностью 90-95%, размером частиц не более 0,5 мм.

При этом оптимальным является состав суспензии, содержащий белки, жиры, клетчатку, золу и аминокислоты, в следующем количестве в сухом остатке, масс. %:

белки - не менее 50,0

жиры - не более 5,0

клетчатка - не более 5,0

зола - менее 1,5

при этом содержание аминокислот составляет не менее 47,0.

Технический результат также достигается способом получения белковой суспензии заключающийся в том, что исходную пивную дробину разрыхляют до получения однородной массы, удаляют механические включения, затем увлажняют с последующим ее измельчением с одновременной гомогенизацией на коллоидной мельнице с получением пастообразной массы (пульпы), при этом увлажнение осуществляют посредством подачи воды или фугата при загрузке пивной дробины в коллоидную мельницу до влажности не более 95%, затем из полученной пульпы удаляют измельченную шелуху с получением готового продукта - пищевой суспензии с содержанием белка не менее 50 масс. % в сухом остатке. При этом разрыхление до получения однородной массы и удаление механических включений проводят с использованием вибросита с размером отверстий сит 6-10 мм, и при частоте колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм. Измельчение сырья на коллоидной мельнице проводят при частоте вращения ротора 1800-3200 об/сек до размера частиц 0,1-0,9 мм. Подачу воды или фугата при загрузке пивной дробины в коллоидную мельницу осуществляют с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему. Удаление измельченной шелухи после измельчения в коллоидной мельнице проводят посредством шнекового экстрактора, после которого пищевую суспензию подвергают дополнительной вибрационной фильтрации через сита с размером ячеек 0,1-0,5 мм для удаления остаточных частиц шелухи.

Также технический результат достигается за счет использования установки для получения заявляемой белковой суспензии, содержащей соединенные в технологической последовательности устройство для разрыхления и удаления механических включений; измельчитель, выполненный с возможностью равномерного увлажнения сырья по объему, измельчения до фракции 0,1-0,9 мм и гомогенизации; экстрактор, выполненный с возможностью дополнительного измельчения массы до размера 0,005-0,5 мм и разделения ее на суспензию и шелуху; вибрационный фильтр с размерами ячеек фильтра 0,2-0,5 мм, выполненный с возможностью дополнительного отделения из полученной суспензии оставшихся частиц шелухи; накопительную емкость для белковой суспензии. При этом в качестве устройства для разрыхления и удаления механических включений использовано вибросито с магнитным уловителем с размером ячеек 6-10 мм, частотой колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм. В качестве измельчителя использована коллоидная мельница, снабженная средством подачи жидкости для увлажнения сырья. Коллоидная мельница включает воронкообразную загрузочную емкость, при этом для равномерного увлажнения сырья она содержит средство, выполненное в виде водяного трубопровода с отверстиями или форсунками, расположенного по окружности емкости в ее верхней части выше отметки, характеризующей максимальную загрузку емкости сырьем. В качестве экстрактора использован шнековый экстрактор со скоростью вращения шнека от 2 об/мин до 8 об/мин. Дополнительно установка содержит блок концентрирования белковой суспензии, снабженным выходом для фугата, соединенным с измельчителем для увлажнения подаваемого сырья.

Получаемая пищевая белковая суспензия характеризуется высоким содержанием белка, которое достигается измельчением пивной дробины с добавлением воды или фугата в коллоидной мельнице, тщательным отделением шелухи пивной дробины от пищевой части в шнековом сепараторе с дополнительным измельчением перерабатываемой смеси в процессе истирания смеси о фильтрующую сетку сепаратора его шнеком. Кроме того, в процессе переработки пивной дробины до конечного продукта в виде суспензии, фугат не накапливается. В процессе получения концентрата, изолята или муки при дальнейшей переработке суспензии образующийся фугат направляется на рецикл для увлажнения исходного сырья и его количество, направляемое на утилизацию, составляет не более 1% от производительности линии по переработке пивной дробины, составляющей кг/1 мин.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена фотография части опытной производственной линии для получения белковой суспензии из пивной дробины, включающей вибросито, транспортер, коллоидную мельницу, шнековый экстрактор.

На фиг. 2 представлена схема производственной линии для осуществления заявляемого способа, где 1 - вибросито, 2 - транспортер, 3 - коллоидная мельница, 4 -водопровод, 5 - шнековый экстрактор, 6, 8 - импеллерный насос, 7 - вибрационный фильтр, 9 - накопительная емкость для белковой суспензии, 10 - накопительнаяю емкость для шелухи, 11 - блок обработки белковой суспензии для получения белкового концентрата или белкового изолята, 12 - емкость для фугата.

На фиг. 3 представлено схематичное изображение загрузочной емкости коллоидной мельницы, А - схема расположения конструктивных элементов в загрузочной емкости коллоидной мельницы, Б - вид сверху на загрузочную емкость, В - схематичное изображение коллоидной мельницы в поперечном разрезе, где 13 - кольцевой водяной трубопровод, 14 - отверстия в трубопроводе для подачи воды или фугата, 15, 16, 17 -датчики уровня, 18 - регулировочный вентиль подачи воды, 19 - статор, 20 - ротор, 21 - корпус статора, 22 - вал ротора, 23 - загрузочная емкость коллоидной мельницы 3.

Осуществление изобретения

Ниже представлено более детальное описание заявляемого изобретения, которое не ограничивает объем притязаний заявляемого изобретения, а демонстрирует возможность осуществления изобретения с достижением заявляемого технического результата.

Исходную пивную дробину с влажностью 70-90% подвергают переработке до истечения 3 часов после ее получения (с момента образования ее в качестве отхода пивного производства). Температура пивной дробины на момент поступления с производства может быть от 2°С до 80°С. Дробину загружают ручным или любым механизированным способом на вибросито 1 (фиг. 1, 2) с размером ячеек сита 6-10 мм, снабженным магнитным уловителем, в котором происходит разрыхление пивной дробины и удаление из нее механических и металлических посторонних включений. Обработка на вибросите 1 заключается в просеивании дробины с частотой колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм в течение 2-10 секунд с получением сырья без комков и однородного состава для следующего этапа переработки, на котором производят его измельчение. Разрыхление пивной дробины до получения однородной массы с удалением механических включений может быть реализовано помимо вибросита любым другим известным из уровня техники устройством или набором устройств, обеспечивающим перечисленный функционал. Далее для измельчения разрыхленную пивную дробину транспортером 2 подают в коллоидную мельницу 3 (фиг. 3) или другой измельчитель, обеспечивающий измельчение до фракции 0,1-0,9 мм. При этом в процессе загрузки сырья в загрузочную емкость коллоидной мельницы постепенно, добавляют воду с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему, которое может осуществляться в непрерывном или пульсирующем режимах. Количество подаваемой воды, как правило, составляет от 0,5:1 до 1:1 по массе по отношению к пивной дробине. Расчет количества и скорости подачи воды может быть сделан предварительно исходя из измеренных исходных параметров влажности поступившей на переработку пивной дробины с учетом потери влажности при просеивании дробины через вибросито. Влажность пивной дробины, перерабатываемой в коллоидной мельнице, предпочтительно должна находиться в пределах 90-95%. В коллоидной мельнице 3 происходит равномерное ее перемешивание (и/или гомогенизация) до получения пастообразной однородной массы - пульпы с вязкостью предпочтительно 750-1400 сП с, которая затем самотеком поступает в шнековый экстрактор 5, в котором происходит дополнительное измельчение массы и ее разделение на суспензию с влажностью 90-95%) и вязкостью 1,5-3 сП с и шелуху с размером частиц шелухи от 0,01 мм до 1,0 мм и влажностью 60-75%). Температура пивной дробины, обрабатываемой в коллоидной мельнице и шнековом экстракторе может быть от 2°С до 90°С. Подача дробины в коллоидную мельницу может осуществляться любыми известными из уровня техники средствами, например, шнековым, или ленточным, или скребковым транспортером.

Измельчение пивной дробины в коллоидной мельнице 3 происходит в корпусе 21 между рабочими поверхностями ротора 20 и статора 19, например, при вращении ротора 20 мельницы со скоростью 1800-3200 об/сек, что позволяет обеспечить густую, однородную, но текучую консистенцию пульпы для максимального извлечения питательной фракции из исходного сырья на этапе шнековой экстракции. Фугат, полученный при последующей обработке пищевой суспензии (при ее концентрировании), предпочтительно использовать для подачи в коллоидную мельницу 3 вместо воды, что обеспечивает более полное извлечение питательной фракции, остающейся в фугате, а также позволяет избавиться от необходимости утилизации фугата, обеспечивая экономию ресурсов, необходимых в случае утилизации фугата для очистки перед сбросом в канализацию. Вода или фугат из блоков 5 или 12 подаются в воронкообразную загрузочную емкость (приемный бункер) 23 коллоидной мельницы 3 через отверстия 14 водяного трубопровода 13, расположенного по окружности емкости в ее верхней части выше отметки, характеризующей максимальную загрузку емкости сырьем. Регулирование количества подаваемой воды или фугата может осуществляться с помощью вентиля 18.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения отверстия 14 в трубопроводе равномерно распределены по его длине, что обеспечивает равномерное увлажнение (разжижение) пивной дробины по всему объему в процессе обработки.

После измельчения в коллоидной мельнице 3 пульпу подвергают обработке в шнековом экстракторе 5 со скоростью вращения шнека от 2 об/мин до 8 об/мин, что позволяет максимально быстро, в течение 1-2 секунд отделить пищевую суспензию от побочного продукта производства - ячменной шелухи. Для этого произведенная коллоидной мельницей 3 пастообразная масса (пульпа) самотеком поступает в шнековый экстрактор 5, где она сепарируется от шелухи с получением на выходе основного продукта производства - пищевой суспензии с влажностью не более 95%, и побочного продукта производства - ячменной шелухи с влажностью 60-75%) и размерами частиц шелухи от 1,0 мм до 5,0 мм. Так как после обработки суспензии в шнековом экстракторе 5 в ней все еще остается 2-5%) мелкой шелухи с размерами от 0,01 до 1,0 мм, суспензия передается импеллерным или другим насосом 6, рассчитанным на работу с пищевой суспензией со степенью загрязнения до 5% мелкими растительными фракциями с размером не более 1,0 мм, на следующий этап очистки в вибрационный фильтр 7 с размерами ячеек фильтра 0,2-0,5 мм, что позволяет практически полностью убрать из пищевой суспензии оставшуюся шелуху, которая остается после этапа шнековой экстракции. После вибрационного фильтра 7 посредством импеллерного насоса 8 суспензию перекачивают в накопительную емкость 9. Полученная белковая суспензия с содержанием 50-65 масс. %) протеина в сухом остатке может выступать в качестве конечного продукта, который может быть использован в качестве пищевой или кормовой добавки, а также может быть заморожен для последующего использования. Полученная белковая суспензия может быть направлена на последующую технологическую обработку в блок 11 с целью получения из нее белкового концентрата с содержанием белка 60-80 масс. % или белкового изолята с содержанием белка более 80 масс. %.

Шелуха является побочным продуктом переработки пивной дробины и в процессе работы шнекового экстрактора шелуха самопроизвольно ссыпается в накопительный бункер, из которого шнековым или винтовым, или другим транспортером передается в накопительную емкость 10. Заявляемая установка может быть использована для получения белковой суспензии с содержанием белка менее 50 масс. %, например, 40, 42, 47 и 49 масс. %) (с меньшей энергетической ценностью), при соответствующей настройке устройств, обеспечивающих получение размер частиц суспензии более верхнего значения заявленного интервала (более 0,5 мм). Такой продукт может найти применение, в областях, где отсутствуют требования по достижению максимально возможного количественного содержания белка в белковом продукте, например, в качестве прикорма для животных.

Заявляемым способом был получен продукт - пищевая белковая суспензия в объеме 337 литров с последующей сушкой для осуществления анализа.

Для этого 260 кг пивной дробины влажностью 75,59% (исходный состав, энергетическая ценность 150 ккал) загружали ручным способом на вибросито 1, в качестве которого был использован вибрационный стол XFZ1020 с одноуровневым ситом с ячейкой 10 мм, длина стола 2000 мм, ширина стола 1000 мм, частота вибрации 20 Гц, амплитуда вибрации 8 мм. С вибросита 1 массу ленточным транспортером 2 подавали в коллоидную мельницу 3, в качестве которой использовали устройство KDDJ-1,5 мощностью 11 кВт с частотой вращения ротора 20 2200 об/мин, которая также была снабжена средством подачи питьевой воды из блока 4. В коллоидной мельнице пивная дробина увлажнялась водой, расчетное количество которой составило 170 литров (0,67:1), которая поступала в коллоидную мельницу со скоростью 15 литров в минуту, при этом увлажненная пивная дробина подвергалась измельчению до размера фракции 0,1-0,9 мм. Контроль процесса подачи исходного сырья и воды в загрузочную емкость 23 коллоидной мельницы 3 осуществлялся с помощью трех датчиков уровня 15, 16 и 17, встроенных в корпус загрузочной емкости 23 и микроконтроллера, расположенного в непосредственной близости от датчиков уровня, на раме стола, на котором установлена коллоидная мельница. При этом один из датчиков - верхний, 17, использован для контроля максимально возможной загрузки сырья в бункер (85-90 об. % от максимальной вместимости бункера), при достижении которого подавалась команда на остановку загрузочного транспортера; второй датчик - средний, 16, использован для контроля минимального уровня загруженного сырья (25-30 об. % от максимальной вместимости бункера), при достижении которого подавалась команда на включение загрузочного транспортера и подачу сырья в загрузочный бункер, что обеспечивало непрерывный процесс работы коллоидной мельницы. Третий датчик - нижний, 15, установлен у дна загрузочного бункера, на расстоянии 15 см от дна, для контроля минимально возможного количества сырья в бункере (10-15 об. % от максимальной вместимости бункера), ниже которого работа коллоидной мельницы прекращается до момента поступление очередной партии сырья. Полученная пульпа с вязкостью 900-1200 сП и влажностью 95% после коллоидной мельницы поступала в шнековый экстрактор 5, в качестве которого был использован агрегат марки KDLZ-1,5 мощностью 4 кВт с частотой вращения 4,5-10 об/мин, на выходе из которого получали основной продукт производства - пищевую суспензию с влажностью 95%, вязкостью 2,013 сП и побочный продукт производства - ячменную шелуху с влажностью 70,84%. Пищевую суспензию посредством импеллерного насоса 6 мощностью 0,25 кВт с частотой вращения 1200 об/мин подавали на вибрационный фильтр 7 марки XZS-1200-1S мощностью 0,75 кВт с прозором отверстия 0,3 мм и после фильтрации, посредством импеллерного насоса 8 мощностью 0,25 кВт с частотой вращения 1200 об/мин перекачивали в накопительную емкость 9. Шелуха самопроизвольно ссыпалась в накопительную емкость 10. Таким образом, получали пищевую суспензию влажностью 93%, вязкостью 1,907 сП и размером частиц до 0,005-0,3 мм. Для оценки состава 12 литров суспензии высушили в распылительной сушилке НТ-RY1500 в течение 8 часов при температуре 200°С до содержания влаги 10% (производительность распылительной сушки HT-RY1500 составляет 1500 мл суспензии в час). Проведенный анализ показал, что полученная пищевая суспензия (образец 1) характеризуется пищевой энергетической ценностью 250 ккал и следующим составом, масс. %) в сухом остатке (Таблица 1):

Общее время переработки 260 кг пивной дробины составило 25 минут.

Таким образом, полученная заявляемым способом белковая суспензия характеризуется высоким содержанием белка с сохранением аминокислотного состава пивной дробины, а также низким содержанием жиров и клетчатки. Способ является простым в исполнении, не затратным по времени - время от загрузки сырья в установку до выхода готового продукта в виде суспензии, например, при расчете на 100 кг пивной дробины, составляет от 5 до 10 минут при производительности оборудования от 20 до 500 тонн/сутки, при этом количество фугата, являющегося отходом производства и направляемого на утилизацию, является минимальным и составляет не более 1% от производительности линии по переработке пивной дробины, составляющей кг/1 мин.

С помощью данной установки по заявляемому способу была проведена переработка пивной дробины, взятой с пяти разных производственных площадок. Количественное содержание компонентов в составе пивной дробины, отличалось от исходного состава, приведенного в табл.1 в пределах 1-5%. В таблице 2 представлены составы белковых суспензий с наиболее оптимальным содержанием ключевых компонентов.

В таблице 3 приведены параметры обработки пивной дробины (образцы 2-6).

Исходя из выше представленных данных, можно сделать вывод о том, что, не смотря на использование на разных предприятиях разного сорта ячменя, отличий в технологии производства пивного солода, рецепта солодовой смеси для производства пива и т.д. заявляемым способом получают белковый продукт в виде суспензии с высоким содержанием белка. Двухэтапная обработка пивной дробины (коллоидной мельнице и шнековом экстракторе) без использования многоэтапных процессов прессования, сушки, химико-термической обработки позволяет получать белковый продукт влажностью не более 95% и размером частиц не более 0,5 мм с содержанием белка не менее 50,0 масс. % в сухом остатке и без содержания глютена.

Способ получения белковой суспензии из пивной дробины является универсальным, позволяет максимально сохранить все ценные биологически активные компоненты исходной пивной дробины. Богатый химический состав пивной дробины с минимальным содержанием углеводов предопределяет перспективность ее использования в пищевой промышленности, в частности в производстве мучных кондитерских изделий, как белково-минерально-витаминной добавки.

1. Белковая суспензия, полученная из пивной дробины, характеризующаяся тем, что имеет влажность не более 95%, размер частиц не более 0,5 мм и содержит белки, жиры, клетчатку, золу, при этом содержание белка в суспензии составляет не менее 50,0 мас.% в сухом остатке.

2. Белковая суспензия по п. 1, характеризующаяся тем, что количественное содержание компонентов в сухом остатке составляет, мас.%: жиров - не более 5,0; клетчатки - не более 5,0; золы - менее 1,5, при этом содержание аминокислот составляет не менее 37,0.

3. Способ получения белковой суспензии по п. 1, характеризующийся тем, что исходную пивную дробину разрыхляют до получения однородной массы, удаляют механические включения, затем измельчают на коллоидной мельнице, с добавление воды или фугата до получения пастообразной массы до влажности не более 95%, затем из полученной массы удаляют измельченную шелуху с получением готового продукта - пищевой суспензии с содержанием белка не менее 50 мас.% в сухом остатке.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что измельчение сырья на коллоидной мельнице проводят до размера частиц 0,1-0,9 мм.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что измельчение и гомогенизация массы в коллоидной мельнице проводят при частоте вращения ротора 1800-3200 об/с.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что удаление измельченной шелухи после измельчения в коллоидной мельнице проводят посредством шнекового экстрактора.

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что подачу воды или фугата осуществляют при загрузке пивной дробины в коллоидную мельницу с обеспечением равномерного увлажнения сырья по объему.

8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что разрыхление до получения однородной массы и удаление механических включений проводят с использованием вибросита с размером отверстий сит 6-10 мм и при частоте колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм.

9. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что пищевую суспензию подвергают дополнительной вибрационной фильтрации через сита с размером ячеек 0,1-0,5 мм для удаления остаточных частиц шелухи.

10. Установка для получения белковой суспензии по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит соединенные в технологической последовательности устройство для разрыхления пивной дробины и удаления из нее механических включений; измельчитель, выполненный с возможностью равномерного увлажнения сырья по объему, измельчения до получения пастообразной массы; экстрактор, выполненный с возможностью измельчения массы до размера частиц 0,01-0,5 мм и разделения ее на суспензию и шелуху; вибрационный фильтр с размерами ячеек фильтра 0,1-0,5 мм, выполненный с возможностью дополнительного отделения из полученной суспензии оставшихся частиц шелухи; накопительная емкость для белковой суспензии.

11. Установка по п. 10, характеризующаяся тем, что в качестве устройства для разрыхления и удаления механических включений использовано вибросито с магнитным уловителем.

12. Установка по п. 11, характеризующаяся тем, что вибросито использовано с размером ячеек 6-10 мм, частотой колебаний сита от 10 до 50 Гц амплитудой 2-20 мм.

13. Установка по п. 10, характеризующаяся тем, что в качестве измельчителя использована коллоидная мельница, выполненная с возможностью измельчения исходной пивной дробины до фракции 0,1-0,9 мм, снабженная средством подачи жидкости для увлажнения сырья.

14. Установка по п. 13, характеризующаяся тем, что коллоидная мельница содержит воронкообразную загрузочную емкость, при этом для равномерного увлажнения сырья она содержит средство, выполненное в виде водяного трубопровода с отверстиями или форсунками, расположенными по окружности емкости в ее верхней части выше отметки, характеризующей максимальную загрузку емкости сырьем.

15. Установка по п. 10, характеризующаяся тем, что в качестве экстрактора использован шнековый экстрактор со скоростью вращения шнека от 2 до 8 об/мин.

16. Установка по п. 10, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит блок концентрирования белковой суспензии, снабженный выходом для фугата, соединенным с измельчителем для увлажнения подаваемого сырья.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения пива, содержащему экстракт из лекарственных и лекарственно-съедобных высших грибов. Способ предусматривает приготовление затора, его осахаривание, фильтрование, кипячение сусла с хмелем, осветление, охлаждение, брожение и дозревание пива, при этом на стадии брожения в состав сусла вводят грибной экстракт из постферментационной жидкости, полученной методом погруженного культивирования чистых культур лекарственных и лекарственно-съедобных грибов в жидких питательных средах, содержащих источники углерода и азота, в асептических аэробных условиях, причем грибной экстракт получают как из цельной постферментационной жидкости, так и из разделенной методом седиментации или фильтрации на жидкую фазу - культуральную жидкость и твердую фазу - биомассу мицелия.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для улучшения органолептических свойств пива. .

Группа изобретений относится к кормопроизводству, в частности к минеральной балансирующей кормовой добавке для лактирующих коров, способу ее получения, а также к способу улучшения усваивания минеральных веществ.
Способ включает измельчение рыбных отходов до пастообразного состояния с одновременным введением антиоксиданта. Полученную массу выдавливают через фильеры в нагретую до температуры коагуляции белка газовую или жидкую среду.
Кормовой продукт для продуктивных сельскохозяйственных животных и птиц на основе жиров растительного происхождения характеризуется тем, что в качестве жиров растительного происхождения кормовой продукт содержит лецитин наноструктурированный и масло расторопши наноструктурированное в виде эмульсии глобул с поливинилпирролидоном (ПВП), взятым в соотношении 1:0,02 с диаметром 8-10 нанометров при следующем соотношении ингредиентов, масс.

Изобретение относится к продуктам корма для домашних животных. Предложен способ производства гранул сухого корма для домашних животных, таких как собаки, соответствующего адаптированной рецептуре сухого корма, включающий добавление мясной суспензии, полученной варкой измельченного свежего или замороженного мяса путем инжекции острого пара при температуре приблизительно 71°C или менее и эмульгирования, к исходной рецептуре сухого корма, содержащей мясную муку, варочную экструзию смеси ингредиентов для получения экструдата и обработку экструдата, при этом происходит повышение биологической доступности по меньшей мере одной из незаменимой жирной кислоты, такой как линолевая кислота, и незаменимой аминокислоты, такой как аргинин и лизин, по сравнению с исходной рецептурой сухого корма, содержащей мясную муку, причем мясо, которое не является мясной мукой, составляет от приблизительно 14 мас.% до приблизительно 30 мас.% адаптированной рецептуры сухого корма.

Изобретение относится к животноводству, в частности к белковой кормовой добавке для сельскохозяйственных животных, птицы и культивируемых рыб. Способ характеризуется тем, что она содержит штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15 ВКПМ В-12549 и штамм гетеротрофных бактерий Cupriavidus gilardii GBS-15-1 при определенном соотношении.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к кормлению телят в молочный период, и может быть использовано при выращивании молодняка крупного рогатого скота как на крупных промышленных комплексах, так и в фермерских хозяйствах, направленных на интенсивное выращивание ремонтного молодняка молочных пород скота.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к углеводно-витаминно-минеральному концентрату-лизунцу для лактирующих коров. Концентрт-лизунец характеризуется тем, что он содержит поваренную соль, монокальцийфосфат, свекловичную патоку, мел кормовой, премикс П-60-3, сахарный песок, окись магния, карбамид, бентонитовую глину, сапропель сухой и цеолит активированный, полученный в трехконтурном сушильном барабане.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способу повышения продуктивности мелкого рогатого скота. Способ включает введение в основной рацион лактирующих коз хвойно-энергетической добавки, отличающийся тем, что хвойно-энергетическую добавку вводят в количестве 40 мл на голову в течение 15 дней до окота и месяца после него.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к cпособу выращивания цыплят-бройлеров. Способ включает скармливание цыплятам кормового концентрата «Фурор» вместе с кормом в количестве не более 1 г на 1 кг корма с 15-дневного до 28-дневного возраста.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способу повышения продуктивности у коров и коррекции метаболизма в лактационный период.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Для получения белкового продукта из бобовых, содержащего белок бобовых в количестве, по меньшей мере, около 60% (мас./мас.; N×6,25) в расчете на сухой вес, в качестве которого используют чечевицу, нут или сухой горошек способ осуществляют следующим образом.
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Получают шрот масличных культур, содержащий белок, в качестве которых используют подсолнечник.

Изобретение относится к пивоваренной промышленности. Способ переработки пивной дробины с получением белковой суспензии с влажностью не более 95 и содержанием белка не менее 50,0 мас. в сухом остатке заключается в том, что пивная дробина подвергается разрыхлению на вибросите, измельчению на коллоидной мельнице с добавлением воды или фугата до получения пастообразной однородной массы из пивной дробины, а затем эта масса подвергается обработке в шнековом экстракторе для дальнейшего измельчения и разделения на 2 фракции: пищевая суспензия с влажностью 90-95, в которой остаются все питательные, в том числе и белковые вещества пивной дробины, и измельченная шелуха. После этого суспензия передается на механическую фильтрацию и из нее удаляются остатки измельченной шелухи. Изобретение позволяет получить продукт с содержанием белка не менее 50 мас. в сухом остатке с пищевой энергетической ценностью 250±15 ккал при упрощении способа ее получения. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Наверх