способ получения продуктов из зерна

Формула изобретения

Способ получения продуктов из зерна, включающий очистку зерна от посторонних примесей, измельчение и сортировку по крупности, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют целое нешелушеное зерно овса или ячменя, которое замачивают в соотношении 1:3 в подкисленной в присутствии лимонной кислоты воде с рН среды 3,0 при температуре 40°С в течение 1 ч, промывают и повторно замачивают при температуре 40-50°С, рН среды 4,0-5,0 в течение 1-2 ч, при этом овес замачивают в растворе ферментного препарата «Biobake 721», а ячмень - в растворе ферментного препарата «Fungamyl 2500 SG» в соотношении 1:3, концентрация препаратов составляет 0,01-0,02% от массы зерна по сухому веществу, далее зерно подвергают диспергированию до получения однородной массы и высушиванию при температуре 180°С до влажности продукта 6%.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности и касается способа получения продуктов из зерна.

Известен способ изготовления концентрата зернового, включающий очистку семян зерновых злаков от посторонних примесей, замачивание их в воде в течение 10-38 часов при температуре 5-30°С до влажности 34-60%, проращивание семян в течение 10-20 часов с последующей сушкой в течение 8-12 часов до влажности 14-30% и растирание до образования массы диспергированных частиц семян зерновых злаков. Полученную массу продавливают через фильеры с отверстиями диаметром 0,7-1,0 мм и затем просушивают до влажности 11-16% с получением окомкованных в гранулы размером 0,7-1,0 мм частиц семян зерновых злаков [1].

Недостатком данного способа является длительность и сложность процесса производства, высокая себестоимость, низкая пищевая ценность концентрата из-за чрезмерного воздействия на эндосперм, зародышевую часть семени и из-за возникновения брожения при увлажнении в процессе проращивания.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения продуктов измельчения ячменя, включающий очистку зерна от примесей, проведение влаготепловой обработки путем увлажнения зерна до 21-22% с последующим отволаживанием 18-20 ч и обжариванием при температуре 210-220°С в течение 2-3 мин, измельчение в вальцовом станке, сортировку по крупности в рассеве и аспирацию, и повторное измельчение на трех дранных системах [2].

Недостатками данного способа являются длительность процесса производства, ограниченность в сырьевой базе, высокая себестоимость, снижение пищевой ценности и выхода получаемого продукта.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в сокращении процесса производства, расширении сырьевой базы и повышении пищевой ценности продукта и выхода продукта.

Заявленный технический результат достигается тем, что при способе получения продукта из зерна, включающем очистку зерна от посторонних примесей, измельчение и сортировку по крупности, в отличие от прототипа в качестве исходного сырья используют целое нешелушеное зерно овса или ячменя, которое замачивают в соотношении 1:3 в подкисленной в присутствии лимонной кислоты воде с рН-среды 3,0 при температуре 40°С в течение 1 ч, промывают и повторно замачивают при температуре 40-50°С, рН-среды 4,0-5,0 в течение 1-2 час, при этом овес замачивают в растворе ферментного препарата «Biobake 721», а ячмень в растворе ферментного препарата «Fungamyl 2500 SG» в соотношении 1:3, концентрация препаратов составляет 0,01-0,02% от массы зерна по сухому веществу, далее зерно подвергают диспергированию до получения однородной массы и высушиванию при температуре 180°С до влажности продукта 6%.

В настоящее время ферментные препараты стали мощным средством трансформации практически любых продуктов. Их применение позволяет существенно повысить глубину переработки пищевого сырья за счет частичной модификации, приводящей к размягчению периферийных частей зерна, что облегчает использование в производстве нешелушеного зерна и позволяет сократить процесс производства, а также увеличить выход продукта с улучшенными органолептическими свойствами и высокой пищевой ценностью.

Исходный овес соответствует 3 классу по ГОСТ 28673-90, ячмень соответствует 1 классу по ГОСТ 28672-90, препарат ферментный «Biobake 721» (в состав входят: целлобиаза, экзо-1,4-глюкозидаза, манназа, ксиланаза): свидетельство о государственной регистрации №77.99.11.9.У.3759.10.04 от 05.10.2005 и препарат ферментный «Fungamyl 2500 SG» (в состав входят: -амилаза, гемицеллюлаза, ксиланаза): свидетельство о государственной регистрации №77.99.11.9.У.3759.10.04 от 05.10.2005.

Выбор зерновых культур овса и ячменя основан на их высокой пищевой ценности. В своем составе они содержат белки, богатые незаменимыми аминокислотами, особенно следует отметить высокое содержание лизина. Для белков овса заметно повышенное содержание аргинина и резко сниженное глутаминовой кислоты. Фракционный состав белков овса представлен преимущественно фракцией глютелины, затем глобулины (авенолины) и проламины (авенины). В эндосперме зерна ячменя много глютаминовой кислоты и пролина. Белок ячменя по фракционному составу отличается от белка овса. Преобладающей фракцией являются глютелины, затем проламины (гордеины), глобулины и альбумины. Данные зерновые культуры являются хорошими источниками углеводов: моно- и дисахариды, крахмал, целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, растворимая клетчатка -глюкан и др. Овес и ячмень богаты комплексом витаминов группы В, А, Е, РР и минеральными веществами: железом, магнием, медью, цинком, калием, кальцием и другими, а также содержат линоливую кислоту - одну из основных жирных кислот.

Выбор семян овса и/или ячменя способствует получению продукта со сбалансированным аминокислотным и углеводным составом, обогащенного пищевыми волокнами, микро- и макроэлементами.

Заявленный технический результат достигается следующим образом.

Целое нешелушеное зерно овса или ячменя очищают от посторонних примесей и тщательно промывают, замачивают в подкисленной в присутствии лимонной кислоты воде с рН-среды 3,0 в соотношении 1:3 при температуре 40°С в течение 1 часа. По истечении часа зерно промывают в воде с температурой 40°С и повторно замачивают в соотношении 1:3 в растворах ферментных препаратов «Biobake 721» для овса и «Fungamyl 2500 SG» для ячменя, концентрация препаратов составляет 0,01-0,02% от массы зерна по сухому веществу, при температуре 40-50°С, рН-среды 4,0-5,0 в течение 1-2 часов. Для получения требуемой рН-среды использовали цитратный буфер. Применение ферментативного гидролиза приводит к увеличению проницаемости клеточных стенок зерна за счет того, что ферменты целлюлолитического действия гидролизуют целлюлозу, гемицеллюлозу и изменяют структуру клеточной стенки, т.е. переход из кристаллического состояния в аморфное. Обработанное зерно подвергают диспергированию в куттере, высушиванию при температуре 180°С до влажности продукта 6% и измельчению до образования массы дисперсностью частиц 200 мкм в общем объеме 91%.

Предложенный способ поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Целое нешелушеное зерно овса очищают от посторонних примесей и промывают, замачивают в подкисленной воде с рН-среды 3,0 в соотношении 1:3 при температуре 40°С в течение 1 часа, затем промывают и повторно замачивают в соотношении 1:3 в растворе ферментного препарата «Biobake 721», количество препарата 0,01% от массы зерна по сухому веществу. Замачивание ведут при температуре 40°С, рН-среды 4,0 в течение 2 часов. По истечении времени замоченное зерно диспергируют, высушивают до влажности 6% и измельчают.

Пример 2. Целое нешелушеное зерно овса очищают от посторонних примесей и промывают, замачивают в подкисленной воде с рН-среды 3,0 в соотношении 1:3 при температуре 40°С в течение 1 часа, затем промывают и повторно замачивают в соотношении 1:3 в растворе ферментного препарата «Biobake 721», количество препарата 0,015% от массы зерна по сухому веществу. Замачивание ведут при температуре 45°С, рН-среды 4,5 в течение 1,5 часов. По истечении времени замоченное зерно диспергируют, высушивают до влажности 6% и измельчают.

Пример 3. Целое нешелушеное зерно овса очищают от посторонних примесей и промывают, замачивают в подкисленной воде с рН-среды 3,0 в соотношении 1:3 при температуре 40°С в течение 1 часа, затем промывают и повторно замачивают в соотношении 1:3 в растворе ферментного препарата «Biobake 721», количество препарата 0,02% от массы зерна по сухому веществу. Замачивание ведут при температуре 50°С, рН-среды 5 в течение 1 часа. По истечении времени замоченное зерно диспергируют, высушивают до влажности 6% и измельчают.

Пример 4. Способ осуществляется, как в примере 1, но в качестве исходного сырья используется зерно ячменя, которое повторно замачивают в растворе ферментного препарата «Fungamyl 2500 SG».

Пример 5. Способ осуществляется, как в примере 2, но в качестве исходного сырья используется зерно ячменя, которое повторно замачивают в растворе ферментного препарата «Fungamyl 2500 SG».

Пример 6. Способ осуществляется, как в примере 3, но в качестве исходного сырья используется зерно ячменя, которое повторно замачивают в растворе ферментного препарата «Fungamyl 2500 SG».

Полученные продукты обладают более высокой пищевой ценностью в отличие от прототипа, что подтверждается данными, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 Химический состав продуктов из зерна овса и ячменя
Показатели	Прототип	Продукт овса	Продукт ячменя
Белки, г/100 г	10,0	11,5	12,8
Жиры, г/100 г	2,02	6,2	2,50
Углеводы, г/100 г, в т.ч.	63,5	70,53	67,8
Моно- и дисахариды	0,9	1,1	1,3
Гемицеллюлоза	5,3	10,50	6,95
Клетчатка	2,08	9,44	4,63
Крахмал	63,3	40,70	49,80
Пектин	0,53	2,80	2,07
-глюкан	1,7	1,20	2,40
Минеральные вещества, мг/100 г, в т.ч.:
Кальций	38,0	122,81	96,54
Магний	40,0	141,70	158,83
Железо	1,81	5,80	10,41
Марганец	0,65	5,51	2,55
Витамины, мг/100 г, в т.ч.:
-каротин	-	0,021	-
Витамин Е	3,7	3,4	3,9
Рибофлавин	0,06	0,12	0,13
Холин	-	115,46	114,19
Незаменимые аминокислоты, мг/100 г, в т.ч.:
Валин	370	818	602
Изолейцин	330	545	436
Лейцин	490	850	778
Лизин	300	435	384
Метионин	120	209	186
Треонин	210	398	363
Триптофан	100	207	124
Фенилаланин	460	671	612

Затраты на производство продуктов из зерна, свидетельствующие о снижении себестоимости предложенных продуктов, представлены в таблице 2.

Таблица 2 Калькуляция себестоимости продуктов из зерна овса и ячменя
Статьи затрат	Прототип	Продукт овса	Продукт ячменя
Сырье и основные материалы	5448,27	6796,11	7288,02
Транспортно-заготовительные расходы	564,26	344,94	344,94
Топливо и энергия на технологические цели	2534,36	404,00	404,00
ИТОГО: материальные затраты	8746,89	7647,80	8139,71
Затраты на оплату труда основных производственных рабочих	171,50	157,50	157,50
Отчисления на социальные нужды, %	44,59	40,95	40,95
Общехозяйственные расходы, %	343,00	315,00	315,00
ИТОГО: производственная себестоимость	9906,23	8712,50	9204,41
Коммерческие расходы, %	99,06	87,12	92,04
ИТОГО: полная себестоимость	10005,29	8799,62	9296,45

Данное техническое решение позволяет сократить продолжительность технологического процесса, расширить сырьевую базу, увеличить выход продукта и тем самым снизить его себестоимость, получить продукты из овса и ячменя, обладающие высокой пищевой ценностью.

Источники информации

1. Патент RU 2264105 С1, А21D 13/02, В02В 1/00, от 20.11.2005.

2. Патент RU 2264352 С1, В02С 9/04, А23L 1/10, от 20.02.2005 - прототип.