Результат интеллектуальной деятельности: ЛИНИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРЕН ЛЮПИНА И ДРУГИХ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к области сельского хозяйства и касается линии по производству кормов из люпина, но которая может быть использована для переработки других зернобобовых культур.

В Российской Федерации производят четыре вида люпина, а в мире культивируют не более десяти из множества существующих в природе (по классификации разных авторов - от десятков до нескольких сотен). Ужесточение требований к использованию ГМ-сои и полный запрет ее в кормлении животных в отдельных странах ЕС стимулируют интерес к новым источникам растительного белка, и прежде всего к люпину, который не содержит ингибиторов трипсина и его можно использовать в корме без предварительной тепловой обработки. Цена этой культуры на мировом рынке вдвое меньше цены сои.

Одно из главных условий экономного и эффективного расходования корма сегодня - это подготовка его перед скармливанием с целью повышения усвояемости. Перспективным направлением является влаготепловая обработка зерна, доля которого в составе комбикормов не ниже 60-70%. Как известно, зерно злаковых культур содержит свыше 50% крахмала - ценного углевода, однако ферментативная система пищеварительного тракта молодняка сельскохозяйственных животных мало адаптирована к перевариванию растительных кормов. Поэтому возникает необходимость в предварительном расщеплении биополимеров корма и переводе их в соединения, доступные действию пищеварительных ферментов.

Известна линия по переработке люпина из патента РФ 2074618 С1.

Этой линии присущ такой недостаток, как необходимость дробления зерна, тогда как наиболее приемлема обработка, заключающаяся в увлажнении, пропаривании и, главное, плющении зерна. Однако технология плющения до настоящего времени не нашла широкого применения на комбикормовых предприятиях из-за отсутствия отечественного оборудования. Выбором оптимальных параметров гидротермической обработки и плющения зерна можно влиять на физико-химические свойства крахмала и белка, добиваться инактивации антипитательных веществ, прогнозировать увеличение переваримости питательных веществ, снижение содержания клетчатки, разрушение ферментов.

Зерна люпина (ЗЛ) - высокобелковые бобы, обладающие сбалансированным аминокислотным составом.

ЗЛ конкурирует по кормовой эффективности и пищевой ценности с соей. Не содержат ГМО.

Использование ЗЛ ограничивается наличием высокоплотной оболочки и антипитательных факторов.

Для устранения указанных ограничений была разработана предлагаемая технологическая линия переработки зерна люпина белого с оригинальным способом освобождения бобов от оболочки, ликвидации антипитательных факторов и «защиты» белка люпина.

Для снятия оболочки бобы разрушаются, но не традиционным способом (дроблением разного типа), а с помощью плющильно-резательного вальцового станка. Это позволяет избавиться от «мучки», которая значительно осложняет дальнейшую переработку обрушенного зерна. "Мучка" представляет собой смесь мелкого ядра и измельченной оболочки.

Технический результат заключается в том, что при переработке зерен люпина бобы освобождаются от оболочки при отсутствии их дробления, ликвидируются антипитательные факторы, а белок люпина защищен от разрушения.

Технический результат достигается тем, что линия по переработке зерен люпина содержит последовательно установленные и функционально связанные конвейер винтовой зерна, подающий зерно в бункер накопительный зерна, после чего зерно проходит через камнесборник и подается в бункер-течку перед измельчителями зерна, после которых линия содержит норию смеси, сепаратор воздушный, сепаратор зероночистительный и бункер накопительный крупки с конвейером винтовым крупки и норией для крупки, также имеется конвейер для оболочки, бункер-течка перед дробилкой, дробилка молотковая вертикальная, бункер накопительный оболочки, конвейер для крупки, бункер надсушильный, сушилка крупки, бункер перед пропаривателем, связанным с бункером-течкой, установленным перед аэровибрационной сушилкой, после чего размещена нория крупки влажной, сепаратор магнитный, бункер над плющильно-резательным вальцовым станком, содержащим по меньшей мере два цилиндрических вальца, установленных с возможностью вращения синхронно или со скольжением навстречу друг другу для получения хлопьев, а после станка расположена сушилка хлопьев и охладительная колонна, после которой установлена нория для хлопьев, связанная конвейером для хлопьев с бункером накопительным хлопьев.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено на:

фиг. 1 - общая схема линии по переработке зерен люпина и других зернобобовых культур;

фиг. 2 - фото вальцов плющильно-резательного вальцового станка.

Линия по переработке зерен люпина и других зернобобовых культур состоит из следующих элементов:

1 - конвейер винтовой зерна;

2 - бункер накопительный зерна;

3 - камнесборник;

4 - вентилятор камнесборника;

5 - бункер-течка перед измельчителями;

6 - измельчитель зерна;

7 - конвейер винтовой;

8 - нория смеси;

9 - сепаратор воздушный;

10 - сепаратор зероноочистительный;

11 - бункер накопительный крупки;

12 - конвейер винтовой крупки;

13 - нория крупки;

14 - конвейер винтовой оболочки;

15 - бункер-течка перед дробилкой;

16 - дробилка молотковая вертикальная;

17 - бункер накопительный оболочки;

18 - конвейер винтовой крупки;

19 - бункер надсушильный;

20 - сушилка крупки;

21 - выгрузочное устройство;

22 - бункер перед пропаривателем;

23 - пропариватель;

24 - бункер-течка перед аэровибрационной сушилкой;

25 - сушилка аэровибрационная;

26 - вентилятор аэровибрационной сушилки;

27 - конвейер винтовой;

28 - нория крупки влажной;

29 - сепаратор магнитный;

30 - бункер над плющильным станком;

31 - плющильно-резательный вальцовый станок;

32 - бункер надсушильный;

33 - сушилка хлопьев;

34 - охладительная колонна;

35 - нория хлопьев;

36 - конвейер винтовой хлопьев;

37 - бункер накопительный хлопьев;

38 - транспортер хлопьев и оболочки;

39 - выгрузочное устройство;

40 - вентилятор охладительной колонны;

41 - паровой калорифер аэровибрационной сушилки.

Линия работает следующим образом.

Зерно злаковых и бобовых культур после очистки от сора и сушки на элеваторе подается в цеховый накопительный бункер 2 и после отделения камней на камнеотделителе 3 и металломагнитных примесей на магнитном сепараторе 29 поступает на измельчительно-режущие аппараты (механизмы) 6.

Измельченный люпин направляется на сепаратор воздушный 9, где происходит разделение на:

1. Оболочку с последующим ее дроблением на дробилке молотковой вертикальной 16 и хранением в бункере 17.

2. Раздробленный люпин, который в свою очередь разделяется на сепараторе на 3 фракции:

- люпиновую крупку размером 3-6 мм,

- мелкую крупку для дальнейшего тостирования в сушилках 20 и 33,

- целый люпин и крупную более 6 мм крупку, которые по самотеку направляются на повторную переработку.

Крупка фракции 3-6 мм подается в трубчатый паровой нагреватель-сушилку 20, где продвигаясь в межтрубном пространстве нагревается до температуры 80-100°С и поступает в порционный паровой пропариватель 23, в котором подвергается термо-влажной обработке паром с давлением 5 атм и температурой 140°С в течение 2-3 мин, в зависимости от необходимой величины показателя МРП белка (защищенность).

В связи с тем, что после пропаривателя продукт выходит с избыточной влагой, он подается вначале на аэровибрационную сушилку 25, где, проходя по вибрирующим днищам с отверстиями, подсушивается горячим воздухом после паровых калориферов.

Принцип действия плющильно-резательного вальцового станка 31 основан на разрушении зерна в зазоре между двух цилиндрических вальцов, вращающихся навстречу друг другу (фиг. 2). Вальцы вращаются синхронно или со скольжением (с разным числом оборотов). На их рабочей поверхности обычно имеются рифли, расположенные по окружности или ориентированные по образующей цилиндра. В последнем случае профиль рифлей выполняется в соответствии с нормами мукомольного производства - асимметрично. Все это, вместе с величиной зазора, предполагает множество схем и режимов дробления и соответствующих результатов в виде фракционного состава получаемого продукта. Очевидно, чем больше зазор между вальцами и площадь сечения канавки нарезки (профиля рифли), тем меньше в продукте мелкой фракции и больше крупной. Понятно, что все размеры надо сопоставлять со средним размером частиц исходного продукта.

Рассмотреть все комбинации схем и режимов не представляется возможным. Реально нам доступны вальцы с продольными рифлями и оборудование, позволяющее варьировать частоту вращения вальцов, скольжение и зазор.

Для окончательной сушки крупка подается в трубчатую паровую сушилку 33 и далее в охладительную колонку 34, где охлаждается продуваемым воздухом.

Продукт, высушенный до влажности не более 14% и охлажденный до температуры, не превышающей температуру окружающего воздуха более чем на 10°С, имеет удовлетворенную сыпучесть, не слеживается. Объемная насыпная масса составляет 710-740 гр./л. Готовый продукт подается в бункер 37 для хранения и дальнейшей отгрузки потребителю. Не указанные в описании позиции являются вспомогательными и не влияют на технологическую последовательность процесса.

Предложенная линия также позволяет подать целый люпин в оболочке на предварительный нагрев в сушилку 20 и обработать его затем острым паром с давлением Р=5 атм в пропаривателе 23 в течение 5-6 мин и после подсушки на аэровибрационных сушилках 25 направить на плющильно-резательный вальцовый станок 31 с регулируемым зазором между валками (фиг. 2) для получения люпиновых хлопьев 0,8-1,0 мм.

После сушки в сушилке 33 и охлаждения в колонне 34 хлопья подаются в накопительный бункер для хранения и в дальнейшем на отгрузку.

Не указанные в описание позиции являются вспомогательными и не влияют на технологическую последовательность процесса.