Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения пшенично-амарантовой муки

Изобретение относится к мукомольной промышленности, в частности технологии переработки зерновой пшенично-амарантовой смеси в муку.

Целью заявляемого изобретения является рациональное использование зерна пшеницы и тритикале, расширение ассортимента продуктов питания путем использования продуктов переработки зерновой пшенично-амарантовой помольной смеси в хлебопекарной и кондитерской промышленности.

В последнее время на отечественном рынке широкое применение нашло зерно амаранта и продукты его переработки как новый растительный источник сырья для пищевой, маслоэкстракционной и фармацевтической промышленности. Зерно амаранта обладает ценным химическим составом, в т.ч. повышенным содержанием важнейшей незаменимой аминокислоты - лизина, высокой пищевой и биологической ценностью и является перспективным сырьем для использования в различных отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности. Амарант по содержанию белка, аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, биологически активных веществ и жира превосходит многие традиционные культуры, в т.ч. пшеницу и рожь.

Известен способ производства пшеничной муки, включающий выделение сорной и зерновой примеси из зерновой массы, двухэтапное его увлажнение и отволаживание, очистка поверхности зерна на обоечной машине перед помолом, двухэтапное измельчение на вальцовых станках на драных системах первого этапа, сортирование продуктов измельчение на рассевах доизмельчение на размольных системах и формирование сортов муки (Авторское свидетельство СССР №1214054).

Известен способ производства муки из пшеницы (Патент РФ №2314872). Способ предусматривает подготовку зерна к помолу путем очистки его от примесей, увлажнение и отволаживание, поэтапное дробление на драных системах, извлечение и сортирование измельченных продуктов с выделением фракций и дунстов, шлифование, размол и формирование сорта муки, причем дробление на первой драной системе проводят при режиме нагрузки 800-850 кг/см в сутки и величине зазора между вальцами, обеспечивающей извлечение продукта, проходящего через сито №1 в количестве 50-60% от массы зерна, направляемого в данную систему, при сортировании смешивают измельченные продукты с размерами частиц 438-156 мкм с первой и второй драных систем и осуществляют их совместное просеивание, при этом выделяют фракцию мелких крупок и дунстов с размерами частиц 438 - 220 мкм, а размол крупок и дунстов проводят в один этап.

Недостатком этого способа является большая протяженность процесса, что объясняется нерациональным использованием оборудования из-за низких удельных нагрузок на мелющие валки и просеивающие поверхности, особенно на последующих драных и размольных системах, что неизбежно приводит к большим энергозатратам и снижению эффективности переработки.

Известен способ переработки семян амаранта и технологическая линия для осуществления способа, в частности способ содержит очистку семян амаранта от примесей, сушку семян до W_отн=12%, отделение масла амарантового, получение прессования амарантового жмыха, измельчение жмыха и заливку полученного измельченного материала растительным рафинированным дезодорированным маслом в соотношении амарантовый жмых: масло 1:0,6-1:1, в способе осуществляют экстракцию амарантового масла в два этапа: проводят предварительную экстракцию при температуре 323-328 K, затем осуществляют окончательную экстракцию путем отстоя смеси амарантового жмыха и растительного дезодорированного масла в течение 48 часов (RU 2426773 С1, 20.08.2011). Недостатком известного способа и линии является то, что способ является трудоемким в случае применения более глубокой переработки семян. Имеется в виду та часть способа, в результате осуществления которого могут быть получены несколько продуктов переработки (мука, масло, отруби, хлопья эндосперма, отрубянистая мучка), причем в случае получения указанных продуктов технологической линией, представленной в патенте для реализации способа, требуется использование ручного труда, что связано со снижением качества получаемых продуктов.

Известен способ получения продуктов размола семян амаранта, включающий очистку, увлажнение и отволаживание семян, их разделение размолом на компоненты путем плющения ядер семян, шелушения их оболочек, отделения зародышей семян от их ядер, сортировку полученного размола ситами с выделением на всех этапах сортировки крупки зародышевой и отрубянистой мучки, на последнем этапе сортировки размола получают хлопья эндосперма, отличающийся тем, что перед увлажнением семян их выдерживают при температуре 18-20°С до содержания в них влаги 14-15 мас. %, после размола полученные компоненты повторно мелят и получают из них муку, полученную крупку зародышевой мучки разделяют на масло и шрот, а шрот мелят и получают обезжиренную муку, а после сортировки полученных продуктов размола из хлопьев эндосперма дополнительно извлекают зародыши. Недостатком данного способа является то, что авторы используют только семена амаранта и не используют амарантовый жмых, который образуется после экстракции амарантового масла из семян амаранта механическим способом на прессе.

Известен способ производства сортовой муки из зерна пшеницы, при котором вырабатывают взамен обойной муку нового сорта тонкодисперсную повышенной усвояемости, содержащей повышенную концентрацию витаминов, минеральных веществ, полноценных по аминокислотному составу белков, пониженную концентрацию клетчатки и пигментированных веществ, придающих темную окраску мякишу хлеба, не уступающей по пищевой ценности зерну пшеницы (а.с. СССР №654282, опубликовано БИ №12, 1979) [6]. Недостатком данного способа является низкий выход такой муки, который составляет не более 10%.

Известен способ производства пшеничной муки и мука, полученная этим способом с высоким содержанием зародыша и пищевых волокон (патент РФ №2314872, опубликовано БИ №2, 2008) [9]. Способ включает подготовку зерна к помолу путем очистки зерновой массы от примесей, обработку поверхности зерна и его гидротермическую обработку, поэтапное измельчение подготовленного зерна на вальцовых станках в драном и размольном процессах, поэтапное сортирование продуктов дробления на ситовеечных системах и формирование муки по сортам. При этом отруби драного процесса делятся на 2 фракции: с размером частиц >0,8 мм и размером частиц <0,8 мм. Далее сортовую муку, отруби драного процесса с размером частиц <0,8 мм и отруби с зародышем размольного процесса избирательно смешивают. Полученная мука отличается более высоким процентным содержанием витаминов и минеральных веществ по отношению к зерну.

В процессе анализа массива патентной и научно-технической литературы не выявлен источник информации, который мог бы быть использован в качестве ближайшего аналога.

Техническая задача, решаемая посредством реализации разработанного технического решения, заключается в расширении сырьевой базы для хлебопекарной и кондитерской промышленности путем разработки эффективной технологии совместной переработки зерна пшеницы и зерна тритикале с получением пшенично-амарантовой муки.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в расширении ассортимента сырья, пшенично-амарантовой муки, используемого в хлебопекарной и кондитерской промышленности, улучшении потребительских свойств и расширение ассортимента готовой продукции.

Для достижения указанного технического результата способ получения пшенично-амарантовой муки, характеризующийся тем, что вначале проводят очистку исходного сырья, затем составляют помольную смесь из подготовленного зерна пшеницы и амаранта в соотношении 1:1, 3:2, 3,5:1,5 и 4:1, предварительно зерно пшеницы перед измельчением увлажняют до влажности до 16-16,5% и отволаживают в течение 12-14 часов, после чего в подготовленное зерно пшеницы добавляют зерно амаранта и готовую помольную пшенично-амарантовую зерновую смесь измельчают на вальцовых станках с нарезными вальцами с расположением рифлей спинка по спинке (сп/сп), со скоростью вращения быстрого вальца от 4,0 до 5,0 м/с, с соотношением круговых скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов от 1,5 до 2,5, с плотностью нарезки вальцов от 7 до 9 штук на 1 см, с уклоном рифлей от 7 до 9%, с последующим сортированием продукта размола на ситах различной крупности.

Преимущественно составляют помольную смесь из подготовленного зерна пшеницы и семян амаранта в соотношении от 1:1, 3:2, 3,5:1,5 и 4:1.

Обычно измельчают готовую смесь на вальцовых станках со скоростью вращения быстрого вальца 4,5 м/с с соотношением круговых скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов - 2,0.

В некоторых вариантах реализации способа измельчают готовую смесь на вальцовых станках с плотностью нарезки вальцов 8 штук на 1 см с уклоном рифлей 8%.

Предпочтительно зерно пшеницы перед измельчением подвергают гидротермической обработке - увлажняют до влажности 16-16,5% и отволаживают 12-14 часов.

Способ осуществляется следующим образом.

Основное измельчение осуществляют на машинах ударно-истирающего действия (вальцовые станки) с многократным пропуском. Технологическая схема получения пшенично-амарантовой муки состоит из 4 драных и 6 размольных систем. Полученная из различных помольных зерновых смесей пшенично-амарантовая мука различается по химическому составу и может быть использована для различных целей в хлебопекарном и кондитерском производстве. Межвальцовый зазор на I драной системе составляет 0,7 мм, на II драной системе - 0,4 мм, на III драной системе - 0,15 мм.

Отобранные на I-IV драных системах промежуточные продукты переработки направляют на последовательное измельчение на шести размольных системах с микрошероховатыми вальцами с суммарным извлечением пшенично-амарантовой муки 70-75%. Схода с четвертой драной системы и 6-й размольной системы направляют в отруби. Выход пшенично-амарантовой муки по предлагаемой технологической схеме помола исходной зерновой смеси составил от 72,2% до 82,7%) в зависимости от соотношения исходного зерна пшеницы и амаранта. Балансы помолов пшенично-амарантовых зерновых смесей различного соотношения и исходного зерна пшеницы приведены в таблице.

При описанном процессе переработки пшенично-амарантовой зерновой смеси отношение длины вальцовой линии драных систем к вальцовой линии размольных систем составляет 0,6-0,75.

Заявленный способ получения пшенично-амарантовой муки обладает промышленной применимостью и может быть реализован на любом мукомольном заводе или фермерских хозяйствах.

Таким образом, достигается указанный технический результат - разработка эффективной технологии совместной переработки зерна пшеницы и амаранта, а именно получения пшенично-амарантовой муки, что позволит расширить ассортимент продуктов питания на мучной основе путем использования продуктов переработки зерновой пшенично-амарантовой помольной смеси в хлебопекарной и кондитерской промышленности.