Результат интеллектуальной деятельности: Способ переработки шрота подсолнечника для комбикормовой промышленности

Изобретение относится к переработке шрота подсолнечника для комбикормовой промышленности с получением высокобелкового продукта в виде крупки, муки с низким содержанием клетчатки и лузги с высоким содержанием клетчатки и низким содержанием белка из растительного сырья отечественного производства. Полученные высокобелковые продукты рекомендуется использовать в комбикормовой промышленности в качестве компонентов при составлении рецептур комбикормов.

Потребность только мясной промышленности в растительном белке, по данным ВНИИМП, составляет 35-45 тыс.т., в нашей стране выпускается около 10-15 тыс.т. растительного белка. Большой дефицит в растительном белке испытывает и комбикормовая промышленность, которая по разным оценкам составляет 1-2 млн. т.

Известны способы химического получения пищевого белкового концентрата из семян подсолнечника (патент RU №2310335 С1), белкового изолята из подсолнечного шрота (патент RU №2340203, МКП A23J 3/14), белкового изолята из подсолнечного жмыха (патент RU №2483565 С2). Недостатком данных способов является сложность и дороговизна процесса и использование ферментных препаратов.

Известен способ и установка для переработки экстракционного шрота из семян подсолнечника для кормления животных (патент RU №2297155 С2). Недостатком данного способа является дополнительная обработка щелочью, что снижает качество продукции и удорожает ее производство.

Известен способ удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника и установка для его осуществления (патент №2268629 С2). Способ заключается в измельчении шрота/жмыха, последующем просеивании с разделением на фракции, формировании потоков готовой продукции из фракции оболочек семян и фракции с высоким содержанием протеина. При этом проводят предварительное измельчение, а затем обработку осуществляют в m≥1 ступеней, а каждая ступень состоит из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции. Этот способ позволяет получить муку белковую размером ≤250 мкм из шрота подсолнечника в количестве от 46,1% до 51,8% с содержанием белка от 50,4% до 51,5%. Недостатком данного способа является низкая производительность, низкий выход белковой муки, не позволят получить высокобелковую крупку и большое количество технологического оборудования.

Наиболее близким решением является способ получения высокобелковых растительных продуктов, преимущественно крупки, из шрота/жмыха подсолнечника и устройство для его реализации (патент №2602841). Недостатком данного способа является то, что на вальцовых станках используются вальцы с гладкой, микрошероховатыми поверхностью. Производственные испытания показали, что происходит налипание продуктов измельчения шрота на драных и размольных системах, несмотря на низкое содержание жира и влаги (прототип).

Техническая задача, решаемая посредством реализации разработанного технического решения, заключается в расширении сырьевой базы для комбикормовой промышленности путем разработки эффективной технологии переработки шрота подсолнечника с получением высокобелковых растительных продуктов.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в расширении ассортимента сырья, используемого в комбикормовой промышленности, с повышенной пищевой ценностью, а именно с высоким содержанием белка.

Указанный технический результат достигается тем, что вначале проводят предварительное измельчение на молотковой дробилке с окружной скоростью 70,0 м/с, измельчают промежуточные продукты предварительного измельчения шрота подсолнечника на вальцовых станках с расположением рифлей вальцов для измельчения шрота подсолнечника спинка по спинке (сп/сп) со скоростью вращения быстрого вальца от 5,0 до 8,0 м/с, м/с, с соотношением окружных скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов от 1,0 до 2,0, с плотностью нарезки вальцов от 7 до 9 штук на 1 см, с уклоном рифлей от 8 до 12%, с последующим просеиванием на рассеве с применением сит различной крупности.

Данный способ дает возможность более эффективно переработать шрот подсолнечника с увеличением выхода высокобелкового продукта в виде крупки и муки и снижением выхода лузги. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показал, что заявляемый способ отличается от известного тем, что используем на вальцовых станках вальцы с нарезными вальцами в количестве 8 штук на 1 погонный сантиметр. Также отличием является получение готовой продукции в виде 2-х крупок различной крупности в количестве 41,3% со средним содержание белка 52,6% и средним содержанием клетчатки 10,7% (см. таблицу). Кроме этого, по разработанному способу получено белковой муки в количестве 37,7% с содержанием белка 47,4% и клетчатки 10,9%. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить из шрота подсолнечника в сумме 79% готовой продукции со средним содержанием белка более 50%. Такое выполнение способа выработки высокобелковой крупки и муки из шрота подсолнечника является новым и промышленно применимым, а выявленные отличия существенными, что может расширить ассортимент выпускаемого растительного высокобелкового сырья.

Способ иллюстрируется фигурой, на которой изображена технологическая схема получения высокобелковых растительных продуктов при механической переработке шрота подсолнечника.

На первом этапе происходит предварительное избирательное измельчение шрота подсолнечника на молотковой дробилке, для которой подобраны оптимальные скорость вращения ротора и номер сита, и размол на двух драных системах, для которых также подобраны оптимальные механико-кинематические параметры вальцов (зазор, соотношение быстро и медленно вращающихся вальцов, исполнение рифлей). Согласно разработанному способу предварительно измельчают шрот подсолнечника на молотковой дробилке с окружной скоростью 70,0 м/с, измельчают промежуточные продукты измельчения шрота подсолнечника на вальцовых станках со скоростью вращения быстрого вальца от 5,0 до 8,0 м/с, м/с, с соотношением окружных скоростей быстро- и медленновращающихся вальцов от 1,0 до 2,0, с плотностью нарезки вальцов от 7 до 9 штук на 1 см, с уклоном рифлей от 8 до 12%, с расположением рифлей вальцов для измельчения шрота подсолнечника спинка по спинке (ос/ос), с последующим просеиванием на рассеве. В результате просеивания продуктов измельчения шрота подсолнечника на рассеве получаем 3 сходовых продукта и 1 проходовый продукт. Первый сходовый продукт поступает на следующую систему, второй сходовый продукт на ситовеечную систему 1, третий сходовый продукт поступает на ситовеечную систему 2.

Процесс обогащения крупок из шрота подсолнечника. На первой ситовеечной машине происходит обогащение продуктов измельчения шрота с выделением готовой продукции - крупки 1 (крупная крупка размером 315-560 мкм) и получением относов пневмоканала ситовеечной машины и сходов с сит. На второй ситовеечной машине происходит обогащение продуктов измельчения шрота с выделением готовой продукции - крупки 2 (средняя и мелкая крупка размером 160-315 мкм) и получением относов пневмоканала ситовеечной машины и сходов с сит. Схода с 2-х ситовеечных систем поступают на вымольную систему 1, а относы пневмоканала ситовеечной машины, как более мелкий продукт, поступают на вымольную систему 2.

Вымол сходов и относов ситовеечных машин. Вымол относов и сходов происходит на вальцовых станках с нарезными вальцами. Всего вымольных систем 4. Здесь происходит окончательное отделение белковых частиц от лузги.

Таким образом, предлагаемое техническое решение отвечает критериям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость», т.к. в результате использования разработанного способа избирательного измельчения шрота подсолнечника можно получить 6 различных продуктов, в т.ч. 2 типоразмера высокобелковой крупки различной крупности, муку белковую, лузгу крупную и лузгу мелкую, при этом, что не мало важно, можно использовать серийно выпускаемое технологическое оборудование как отечественного, так и импортного производства.