Способ удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника и установка для его осуществления - RU2268629C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к обработке шрота/жмыха подсолнечника, а именно к получению шрота/жмыха подсолнечника с высоким содержанием протеина и низким уровнем клетчатки, используемых в комбикормовой промышленности для получения корма для птиц и животных.

Известны способы получения белка из шрота масличных культур, заключающиеся в обработке шрота водным раствором ферментного препарата с последующим отделением растворимого белка и выделения его осаждением в изоточке (см. патент США №4478856, кл. А 23 J 1/14, 1984 и А.С. СССР №1664245, кл. А 23 J 1/14, 1988).

Данные способы предназначены для получения белка для пищевой промышленности и отличаются сложностью технологического процесса.

Известным и широко используемым в настоящее время в промышленности решением для получения шротов подсолнечника с большим содержанием протеина и пониженным уровнем клетчатки является предварительное обрушивание семян. Известны устройства по удалению оболочек семян подсолнечника перед отжимом масла (см А.С. СССР №1247418, 1414861, 1465447, патент РФ №2053253, по кл. МКИ С 11 В 1/04, 1986-96 г.)

Для более качественного удаления оболочек семян подсолнечника при обрушивании применяют повышенные механические нагрузки на семена. В результате чего происходит дробление семян, образование большого количества масличной пыли, которая удаляется вместе с оболочками семян, что приводит к потере масла и белка. В результате оболочки удаляются лишь частично и содержание сырой клетчатки в шроте подсолнечника, как правило, не ниже 20% на абсолютно сухое вещество. Наличие большого количества оболочек семян, являющихся основным источником клетчатки в шроте/жмыхе подсолнечника, значительно снижает кормовую его ценность и препятствует использованию шрота/жмыха в качестве кормового средства во многих видах комбикормов.

Известен способ и устройство фракционирования шрота подсолнечника, применяемые в Югославии. Фракционирование осуществляют на устройстве специальной конструкции, состоящем из цилиндрического сита и измельчающего и продвигающего продукт ротора, вращающегося со скоростью около 1500 об/мин. В результате фракционирования шрот подсолнечника разделяется на две фракции, одна из которых - с высоким содержанием протеина и более низким, чем в исходном шроте содержанием клетчатки, и вторая фракция - с большим содержанием клетчатки, а содержанием протеина меньше, чем в исходном шроте. Размер сит, на которых проводилось фракционирование, составлял от 1,5 мм до 3,0 мм. Фракционирование проводилось за один или два последовательных шага. В результате фракционирования шрота подсолнечника с содержанием протеина от 37,5 до 42,5% были получены фракции: с высоким содержанием протеина (содержание сырого протеина 41-47%, сырой клетчатки 10-16%) и с низким содержанием протеина (около 30%). (см. J.Levic, I.Dellc, M.Ivic, S.Stefanovic, "Removal of cellulose from sunflower meal by fractionation", JAOCS, v.69, 1992, #9, p.890-893.)

Недостатком данного способа является то, что исходный шрот разделяется на две части, одна из которых имеет лучшие кормовые параметры и высокую цену, а вторая низкие кормовые параметры и соответственно низкую цену. В результате снижается экономическая привлекательность способа. Кроме того, данный способ не может применяться для фракционирования низкопротеиновых шротов, так как из фракции с низким содержанием протеина получится корм с низкой питательной ценностью даже для жвачных животных.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому решению являются способ и устройство для переработки шрота подсолнечника для корма животных, в котором шрот подсолнечника измельчают на молотковой мельнице, затем за несколько раз измельчения и просеивания на ситах разделяют на две фракции с разным содержанием протеина. Индивидуально сходы с сит дополнительно сепарируют на воздушных сепараторах, в результате чего шрот разделяется на фракции. Фракция с высоким содержанием протеина и низким содержанием клетчатки (более 40% протеина и менее 10% клетчатки) идет на корм моногастричным животным и птице, а фракция с низким содержанием протеина и высоким содержанием клетчатки предназначается для кормления жвачных животных. При этом фракцию с низким содержанием протеина и высоким содержанием клетчатки с целью повышения переваримости дополнительно обрабатывают щелочью и выдерживают при повышенной температуре (см. патент WO 02/080699, по кл. МКИ А 23 К 1/14, А 23 J 3/14, В 07 В 15/00, 2002).

Недостатком указанного решения является невысокий выход фракции с высоким содержанием протеина и низким содержанием клетчатки. В то же время из фракции с низким содержанием протеина и высоким содержанием клетчатки получается корм для жвачных животных, питательная ценность которого невелика.

Задачей изобретения является получение шрота/жмыха подсолнечника с высоким содержанием протеина с минимальным примесями оболочек семян, а также фракции оболочек семян с минимальными примесями частиц с высоким содержанием протеина.

Указанная задача решается предложенным способом удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника, заключающимся в измельчении шрота/жмыха, последующем просеивании с разделением на фракции, формировании потоков готовой продукции из фракции оболочек семян и фракции с высоким содержанием протеина.

Дополнительно проводят предварительное измельчение, затем обработку осуществляют в m≥1 ступеней. В каждой ступени, состоящей из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции, в блоках измельчения и разделения на фракции последовательно осуществляют основное измельчение на вальцах и последующее просеивание с разделением на фракции. Фракцию оболочек семян с каждого блока при n>1 направляют на следующий блок измельчения и разделения на фракции, а с последнего блока каждой ступени направляют в поток готовой продукции, соответствующий фракции оболочек семян. Оставшиеся фракции направляют на следующие ступени обработки и/или в одну или несколько фракций с высоким содержанием протеина готового продукта.

Кроме того, в блоке измельчения и разделения на фракции после основного измельчения на вальцах осуществляют доизмельчение ударным воздействием мелющих тел.

Фракцию оболочек семян, полученную с последнего прохода ступени, вымалывают ударным воздействием мелющих тел, а затем просеивают с разделением на фракции.

Дополнительно, после предварительного измельчения продукт просеивают с разделением на фракции.

Кроме того, просеивание с разделением на фракции осуществляют посредством плоских или цилиндрических сит, и/или воздушно-ситового сепарирования, и/или воздушного сепарирования и просеиванием на ситах.

Полученные в результате просеивания фракции дополнительно разделяют в воздушных или воздушно-ситовых сепараторах на фракции, причем тяжелые частицы направляют на следующий блок измельчения и разделения на фракции, а легкие частицы объединяют с фракцией оболочек семян, полученной в результате обработки тяжелых частиц после одного или более одного блока измельчения и разделения на фракции данной ступени.

Кроме того, операции основного измельчения на вальцах и доизмельчения ударным воздействием мелющих тел в блоке измельчения и разделения на фракции повторяют k>1 раз.

Новым в данном способе является то, что дополнительно проводят предварительное измельчение, затем обработку осуществляют в m≥1 ступеней, в каждой ступени состоящей из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции, в блоках измельчения и разделения на фракции последовательно осуществляют основное измельчение на вальцах и последующее просеивание с разделением на фракции, при этом фракцию оболочек семян с каждого блока при n>1 направляют на следующий блок измельчения и разделения на фракции, а с последнего блока каждой ступени направляют в поток готовой продукции, соответствующий фракции оболочек семян, оставшиеся фракции направляют на следующие ступени обработки и/или в одну или несколько фракций с высоким содержанием протеина готового продукта. Кроме того, в блоке измельчения и разделения на фракции после основного измельчения на вальцах осуществляют доизмельчение ударным воздействием мелющих тел. Фракцию оболочек семян, полученную с последнего прохода ступени, вымалывают ударным воздействием мелющих тел, а затем просеивают с разделением на фракции. Дополнительно после предварительного измельчения продукт просеивают с разделением на фракции. Просеивание с разделением на фракции осуществляют посредством плоских или цилиндрических сит, и/или воздушно-ситового сепарирования, и/или воздушного сепарирования и просеиванием на ситах. Полученные в результате просеивания фракции дополнительно разделяют в воздушных или воздушно-ситовых сепараторах на фракции, причем тяжелые частицы направляют на следующий блок измельчения и разделения на фракции, а легкие частицы объединяют с фракцией оболочек семян, полученной в результате обработки тяжелых частиц после одного или более одного блока измельчения и разделения на фракции данной ступени. Кроме того, операции основного измельчения на вальцах и доизмельчения ударным воздействием мелющих тел в блоке измельчения и разделения на фракции повторяют k>1 раз.

Задача изобретения решается также и тем, что предложена установка для удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника, содержащая устройство измельчения, устройства просеивания и разделения на фракции, устройства транспортировки продукции, объединенные в технологическую линию транспортной системой. Дополнительно установлено устройство предварительного измельчения исходного продукта. Технологическая линия выполнена в виде m≥1 ступеней, причем каждая ступень выполнена из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции, при n>1 последовательно соединенных. Каждый блок составлен из последовательно соединенных устройства основного измельчения, состоящего из вальцового станка, и устройства просеивания и разделения на фракции, при этом выход устройства просеивания и разделения на фракции последнего блока измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта.

Целесообразнее устройство основного измельчения выполнить из более одного вальцового станка, а также можно выполнить из многовальцового станка.

Целесообразно также в блоках измельчения и разделения на фракции дополнительно после устройства основного измельчения установить устройство доизмельчения, выполненное в виде машины ударно-истирающего действия.

Кроме того, после устройства предварительного измельчения дополнительно установлено устройство просеивания с разделением на фракции.

Кроме того, выход устройства просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с входом следующего блока измельчения и разделения на фракции данной ступени обработки, а в конце каждой ступени с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта, а выход устройства просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции с высоким содержанием протеина готового продукта, соединен с транспортным каналом фракции с высоким содержанием протеина готового продукта, оставшиеся выходы устройства просеивания и разделения на фракции соединены с входами блоков измельчения и разделения на фракции ступеней, обрабатывающих частицы размером, соответствующим размеру частиц данных фракций.

Кроме того, устройство просеивания и разделения на фракции выполнено в виде рассевов и просеивающих устройств с плоскими или цилиндрическими ситами.

Кроме того, устройство просеивания и разделения на фракции выполнено в виде ситовеечной машины.

Целесообразнее выход последнего блока измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединить с блоком вымола оболочек семян, состоящим из устройства измельчения и последовательно соединенного с ним устройства просеивания и разделения на фракции, выход которого, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта, при этом устройство измельчения выполнено в виде машины ударно-истирающего действия.

Кроме того, устройство транспортировки продукции выполнено в виде пневмотранспортеров и/или механических транспортеров.

Кроме того, перед n-ым блоком измельчения и разделения на фракции дополнительно установлен воздушный или воздушно-ситовой сепаратор, выход которого, соответствующий фракции тяжелых частиц соединен с входом n-го блока измельчения и разделения на фракции, а выход, соответствующий фракции легких частиц соединен с входом одного из последующих блоков данной ступени или с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта.

Дополнительно, в блоках измельчения и разделения на фракции устройства основного измельчения и доизмельчения последовательно установлены k>1 раз.

Кроме того, выход устройства просеивания и разделения на фракции соединяют с ситовеечной машиной или воздушным сепаратором.

Новым в предложенной установке является то, что дополнительно установлено устройство предварительного измельчения исходного продукта. Технологическая линия выполнена в виде m≥1 ступеней, причем каждая ступень выполнена из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции, при n>1 последовательно соединенных. Каждый блок составлен из последовательно соединенных устройства основного измельчения, состоящего из вальцового станка, и устройства просеивания и разделения на фракции, при этом выход устройства просеивания и разделения на фракции последнего блока измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта. Устройство основного измельчения выполнено из более одного вальцового станка или из многовальцового станка. В блоках измельчения и разделения на фракции дополнительно после устройства основного измельчения установлено устройство доизмельчения, выполненное в виде машины ударно-истирающего действия. После устройства предварительного измельчения дополнительно установлено устройство просеивания с разделением на фракции. Выход устройства просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с входом следующего блока измельчения и разделения на фракции данной ступени обработки, а в конце каждой ступени с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта. Выход устройства просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции с высоким содержанием протеина готового продукта, соединен с транспортным каналом фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Оставшиеся выходы устройства просеивания и разделения на фракции соединены с входами блоков измельчения и разделения на фракции ступеней, обрабатывающих частицы размером, соответствующих размеру частиц данных фракций. Устройство просеивания и разделения на фракции выполнено в виде рассевов и просеивающих устройств с плоскими или цилиндрическими ситами. Устройство просеивания и разделения на фракции выполнено в виде ситовеечной машины. Выход последнего блока измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с блоком вымола оболочек семян, состоящим из устройства измельчения и последовательно соединенного с ним устройства просеивания и разделения на фракции, выход которого, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта, при этом устройство измельчения выполнено в виде машины ударно-истирающего действия. Устройство транспортировки продукции выполнено в виде пневмотранспортеров и/или механических транспортеров. Перед n-ым блоком измельчения и разделения на фракции дополнительно установлен воздушный или воздушно-ситовой сепаратор, выход которого, соответствующий фракции тяжелых частиц, соединен с входом n-го блока измельчения и разделения на фракции, а выход, соответствующий фракции легких частиц, соединен с входом одного из последующих блоков данной ступени или с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта. В блоках измельчения и разделения на фракции устройства основного измельчения и доизмельчения последовательно установлены k>1 раз. Выход устройства просеивания и разделения на фракции дополнительно соединен с ситовеечной машиной или воздушным сепаратором.

Предлагаемое техническое решение отвечает уровням патентоспособности "Новизна", "Изобретательский уровень" и "Промышленная применимость", т.к. указанная совокупность признаков не выявлена в результате анализа научно-технической и патентной информации и, кроме того, приводит к достижению неочевидного результата - получение шрота/жмыха подсолнечника с содержанием сырого протеина около 50% и сырой клетчатки менее 10%, а также фракции оболочек семян с содержанием сырой клетчатки более 50% на абсолютно сухое обезжиренное вещество.

Способ удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника заключается в избирательном измельчении частиц с высоким содержанием протеина на вальцах при минимальном измельчении частиц оболочек. В результате избирательного измельчения частицы с высоким содержанием протеина приобретают размер, меньший чем размер основной массы частиц оболочек семян. В результате частицы с высоким содержанием протеина и частицы оболочек семян могут быть разделены при помощи просеивания на ситах.

Шрот/жмых подсолнечника состоит из смеси частиц с высоким содержанием протеина, частиц оболочек семян и слипшихся частиц оболочек семян и частиц с высоким содержанием протеина, разных по своим размерам. Многие из частиц исходного шрота имеют значительные размеры. При обработке крупных частиц в вальцовом станке возникают нагрузки, сравнимые с ударом, поэтому предварительное измельчение шрота/жмыха позволяет обеспечить более равномерную нагрузку на узлы вальцового станка. Кроме этого на устройство предварительного измельчения возлагается функция удаления посторонних примесей, как металломагнитных, так и прочих твердых посторонних предметов, попадание которых в вальцовый станок может привести к его заклиниванию. Металломагнитные примеси удаляются магнитным сепаратором. Для удаления немагнитных примесей необходимо производить измельчение шрота/жмыха, так как из-за наличия большого количества крупных частиц сложно выделить примеси из массы продукта. Предварительное измельчение позволяет без труда выделить частицы примесей на основе разных физических параметров и размеров частиц шрота/жмыха и частиц примесей.

После этапа предварительного измельчения и удаления посторонних примесей начинается непосредственно процесс удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника. Частицы оболочек семян в шроте/жмыхе подсолнечника имеют в основном плоскую форму, их толщина составляет около 200 мкм. Прочность частиц оболочек семян значительно больше, чем у частиц с высоким содержанием протеина. При прохождении частиц между вальцами большая часть нагрузки приходится на частицы с высоким содержанием протеина, а также на слипшиеся частицы с высоким содержанием протеина и частицы оболочек семян, так как они имеют большую толщину. В результате сжимающих и сдвигающих нагрузок преимущественно частицы с высоким содержанием протеина разрушаются, образуя несколько меньших по размерам частиц. Под действием приложенных к частицам нагрузок происходит разделение слипшихся частиц оболочек семян и частиц с высоким содержанием протеина. Так как оболочки семян имеют толщину, меньшую чем остальные частицы, то воздействующие на них нагрузки незначительны. Поэтому, а также в связи с более высокой прочностью частицы оболочек семян разрушаются незначительно. В связи с разными геометрическими размерами часть частиц с высоким содержанием протеина может быть отделена от частиц оболочек семян путем просеивания на ситах. Полученные в результате просеивания через сита частицы состоят преимущественно из частиц с высоким содержанием протеина и направляются в фракцию с высоким содержанием протеина готового продукта. Так как частицы с высоким содержанием протеина обладают определенной пластичностью, то в результате их обработки вальцами в некоторых частицах происходят пластические деформации без разрушения частиц. При пластических деформациях в теле частиц с высоким содержанием протеина накапливается значительное количество микротрещин, в результате чего их прочность снижается. При повторной обработке деформированные частицы с высоким содержанием протеина разрушаются. Таким образом, за один или несколько проходов измельчения на вальцах и просеивания на ситах в сходах с сит останутся частицы оболочек семян с минимальными примесями частиц с высоким содержанием протеина. Количество проходов зависит от доли удаляемых оболочек семян и допустимого количества оставшихся частиц с высоким содержанием протеина в фракции оболочек семян. Устройство основного измельчения может быть реализовано в виде одной или нескольких соединенных последовательно транспортными каналами пар вальцов вальцовых станков, а также многовальцового станка. Устройство просеивания и разделения на фракции может быть реализовано в виде рассевов, а также других просеивающих устройств, с плоскими или цилиндрическими ситами.

Обработка шрота/жмыха может осуществляться как в одну ступень, так и в m>1 ступеней. При реализации способа за m>1 ступеней на каждой ступени обрабатываются частицы примерно одинакового размера. При обработке частиц примерно одинакового размера значительно повышается эффективность измельчения частиц на вальцовом станке. Полученные в результате измельчения и разделения на фракции частицы направляются на следующие ступени обработки, на которых обрабатываются частицы соответствующего размера, или во фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Оставшиеся не просеянными на последнем проходе каждой ступени частицы представляют фракцию оболочек семян готового продукта. В результате разделения процесса обработки шрота/жмыха на m>1 ступеней эффективность использования оборудования увеличивается. Кроме того, частицы оболочек семян меньшее количество раз измельчаются, поэтому во фракциях с высоким содержанием протеина готового продукта, полученных при обработке шрота/жмыха в m>1 ступеней, меньше содержание клетчатки. Количество оборудования и затраты энергии при обработке шрота/жмыха в m>1 ступеней меньше, чем при обработке за одну ступень, несмотря на более сложную структуру.

Доизмельчение частиц ударным воздействием мелющих тел позволяет дополнительно измельчить частицы с высоким содержанием протеина, не измельченные в результате обработки вальцами. Так как прочность частиц с высоким содержанием протеина снижена в результате пластических деформаций, для получения существенного эффекта от ударного воздействия мелющих тел не требуется высокой энергонапряженности устройства-измельчителя. В связи с относительно невысокими нагрузками в процессе ударного измельчения мелющими телами, частицы оболочек семян, обладающие значительно более высокой прочностью, разрушаются лишь в незначительной степени, что обеспечивает высокую точность разделения частиц с высоким содержанием протеина и частиц оболочек семян. В качестве устройства доизмельчения может использоваться деташер, энтолейтор, вымольные устройства, совмещающие процесс измельчения и просеивания, молотковая мельница, а также пальцевая и дисковая мельницы.

В некоторых случаях выход фракций с высоким содержанием протеина относительно невелик. Поэтому является целесообразным осуществить измельчение частиц за k>1 шагов измельчения, состоящих из этапа основного измельчения на вальцах и этапа доизмельчения ударным воздействием мелющих тел, без промежуточного просеивания с разделением на фракции. Данный вариант реализации способа позволяет снизить количество просеивающего оборудования.

Повышение энергонапряженности устройства доизмельчения приводит к большей скорости дробления оболочек семян, повышенному содержанию мелких частиц оболочек семян во фракциях с высоким содержанием протеина. Поэтому для получения фракций с высоким содержанием протеина и низким содержанием клетчатки необходимо на этапе доизмельчения использовать устройства с относительно невысокой энергонапряженностью. В то же время для повышения общего выхода фракций с высоким содержанием протеина целесообразно осуществить вымол оставшихся частиц с высоким содержанием протеина из фракции оболочек семян путем обработки фракции повышенными нагрузками ударным воздействием мелющих тел и просеять полученные продукты с разделением на фракции. В результате обработки и просеивания получается фракция оболочек семян готового продукта с меньшим содержанием протеина и более высоким содержанием клетчатки, и фракция с достаточно высоким уровнем протеина и промежуточным содержанием клетчатки, которая может использоваться как компонент корма животных. Устройство измельчения блока вымола оболочек семян может быть реализовано в виде энтолейтора, молотковой, пальцевой, дисковой мельниц.

После устройства предварительного измельчения целесообразно просеять частицы шрота/жмыха и полученные в результате просеивания фракции направить на соответствующую ступень обработки и во фракцию с высоким содержанием протеина готового продукта.

Кроме просеивания на ситах дополнительно может осуществляться и разделение продуктов при помощи воздуха, основанное на разных аэродинамических свойствах частиц с высоким содержанием протеина и частиц оболочек семян. В качестве устройств, на которых осуществляется дополнительное разделение частиц, могут использоваться воздушно-ситовые сепараторы, например ситовеечные машины, а также воздушные сепараторы различных конструкций. При этом необходимо отметить, что для эффективного разделения частиц при помощи воздушного сепаратора необходимо, чтобы размер разделяемых частиц находился в некотором диапазоне, при котором обеспечивается высокая эффективность разделения. При этом выходы устройства просеивания с разделением на фракции, реализованного при помощи ситовых устройств просеивания, дополнительно соединены с ситовеечной машиной или воздушным сепаратором. Кроме того, устройство просеивания с разделением на фракции может быть реализовано в виде ситовеечной машины.

Целесообразно полученные в результате просеивания фракции разделять на воздушном или воздушно-ситовом сепараторе, например ситовеечной машине, тяжелые фракции направлять на следующий проход, а легкие фракции соединяются с фракцией оболочек семян, полученной в результате обработки тяжелых частиц после одного или более одного прохода данной ступени. В результате воздушного или воздушно-ситового сепарирования тяжелая фракция имеет большую долю частиц с высоким содержанием протеина. Поэтому при измельчении данной фракции получатся мелкие фракции с меньшим содержанием клетчатки. Легкую фракцию, содержащую большое количество оболочек семян, обрабатывают на последующих проходах данной ступени, а в случае, когда воздушный или воздушно-ситовой сепараторы настроены исключительно на выделение оболочек семян, направляют в фракцию оболочек семян готового продукта.

Транспортные каналы устройства реализуются при помощи пневмотранспортеров, механических транспортеров или каналов, по которым продукт движется самотеком.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров осуществления способа на предложенной установке. Способ иллюстрируется таблицами 1-4, а также схемами выполнения различных примеров предложенного решения.

На фиг.1 показана схема установки по примеру 1, на фиг.2 - то же, по примеру 2, на фиг.3 показан пример использования воздушного сепаратора с разделением продукта на легкую и тяжелую фракции, обрабатываемые внутри ступени, на фиг.4 показана схема установки по примеру 3.

Установка для удаления оболочек семян из шрота/жмыха подсолнечника, содержащая устройство основного измельчения 1, состоящее из вальцового станка, устройства 2 просеивания и разделения на фракции, устройства транспортировки продукции, объединенные в технологическую линию транспортной системой. Дополнительно установлено устройство 3 предварительного измельчения исходного продукта. Технологическая линия выполнена в виде m≥1 ступеней 4, причем каждая ступень выполнена из n≥1 последовательно соединенных блоков 5 измельчения и разделения на фракции. Каждый блок 5 измельчения и разделения на фракции состоит из последовательно соединенных устройств основного измельчения 1 и устройства 2 просеивания и разделения на фракции. При этом выход устройства 2 просеивания и разделения на фракции последнего блока 5 измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом 6 фракции оболочек семян готового продукта. Устройство основного измельчения 1 выполнено из одного или более одного вальцового станка или из многовальцового станка. После устройства 3 предварительного измельчения исходного продукта дополнительно установлено устройство 2 просеивания с разделением на фракции. Выход устройства 2 просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с входом следующего блока 5 измельчения и разделения на фракции данной ступени 4, а в конце каждой ступени 4 с транспортным каналом 6 фракции оболочек семян готового продукта. Выход устройства 2 просеивания и разделения на фракции, соответствующий фракции с высоким содержанием протеина готового продукта, соединен с транспортным каналом 7 фракции с высоким содержанием протеина готового продукта, оставшиеся выходы устройства 2 просеивания и разделения на фракции соединены с входами блоков 5 измельчения и разделения на фракции ступеней 4, обрабатывающих частицы размером, соответствующих размеру частиц данных фракций. В блоках 5 измельчения и разделения на фракции дополнительно после устройства основного измельчения 1 установлено устройство доизмельчения 8, выполненное в виде машины ударно-истирающего действия. В блоках 5 измельчения и разделения на фракции устройства основного измельчения 1 и доизмельчения 8 последовательно установлены k>1 раз. Устройство 2 просеивания и разделения на фракции выполнено в виде рассевов и просеивающих устройств с плоскими или цилиндрическими ситами. Выход устройства 2 просеивания и разделения на фракции дополнительно соединен с ситовеечной машиной или воздушным сепаратором. Устройство 2 просеивания и разделения на фракции может быть выполнено в виде ситовеечной машины. Выход последнего блока 5 измельчения и разделения на фракции, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с блоком 9 вымола оболочек семян, состоящим из устройства измельчения 10 и последовательно соединенного с ним устройства 2 просеивания и разделения на фракции, выход которого, соответствующий фракции оболочек семян, соединен с транспортным каналом 6 фракции оболочек семян готового продукта. Устройство измельчения 10 выполнено в виде машины ударно-истирающего действия. Устройство транспортировки продукции выполнено в виде пневмотранспортеров и/или механических транспортеров. На входе n-го блока 5 измельчения и разделения на фракции дополнительно установлен воздушный или воздушно-ситовой сепаратор 11, выход которого, соответствующий фракции тяжелых частиц, соединен с входом n-го блока 5 измельчения и разделения на фракции, а выход, соответствующий фракции легких частиц, соединен с входом одного из последующих блоков 5 измельчения и разделения на фракции, или 9 вымола оболочек семян данной ступени 4, или с транспортным каналом 6 фракции оболочек семян готового продукта.

Предлагаемый способ реализуется с помощью описанной установки следующим способом.

Пример 1.

Установка выполнена из m=1 ступеней 4 с n=4 блоками 5 измельчения и разделения на фракции. Шрот подсолнечника подают на устройство 3 предварительного измельчения исходного продукта, выполненное в виде энтолейтора. В блоках 5 измельчения и разделения на фракции устройства основного измельчения 1 выполнены в виде вальцовых станков. Устройства 2 просеивания и разделения на фракции реализованы в виде секций рассева, в которых продукт последовательно проходит по всем ситам с размером ячеек сит 250 мкм. Проходы через сита направляют в транспортные каналы 7а, 7б, 7в, 7г фракций с высоким содержанием протеина готового продукта. Сход с сит последнего блока 5 измельчения и разделения на фракции направляют в транспортный канал 6 фракции оболочек семян готового продукта. Все устройства соединены транспортными каналами. Параметры исходного шрота подсолнечника и фракций, полученных в результате его обработки, пересчитаны на абсолютно сухое вещество и представлены в таблице 1.

Пример 2.

Установка выполнена из m=1 ступеней 4 с n=1 блоком 5 измельчения и разделения на фракции. Шрот подсолнечника подают на устройство 3 предварительного измельчения исходного продукта, выполненное в виде энтолейтора. В блоке 5 измельчения и разделения на фракции устройство основного измельчения 1 выполнено в виде вальцового станка, соединенного с устройством доизмельчения 8, состоящим из пальцевой мельницы. Устройства 2 просеивания и разделения на фракции реализованы в виде секций рассева, в которых продукт последовательно проходит по ситам с размером ячеек сит 300 мкм, проход через сита с ячейками 300 мкм просеивают через сита с ячейками 250 мкм. Сход с сита 300 мкм направляют в транспортный канал 6 фракции оболочек семян готового продукта. Проход через сита 250 мкм направляют в транспортный канал 7а фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Сход с сита 250 мкм направляют в транспортный канал 7б фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Все устройства соединены транспортными каналами. Параметры исходного шрота подсолнечника и фракций, полученных в результате его обработки, пересчитаны на абсолютно сухое вещество и представлены в таблице 2.

Пример 3.

Установка выполнена из m=3 ступеней 4 с n=1 блоком 5 измельчения и разделения на фракции и последовательно соединенным с ним блоком 9 вымола оболочек семян. Шрот подсолнечника подают на устройство 3 предварительного измельчения исходного продукта, выполненного в виде энтолейтора. В блоке 5 измельчения и разделения на фракции устройство основного измельчения 1 выполнено в виде двух последовательно соединенных пар вальцов вальцового станка. Устройство основного измельчения 1 соединено с устройством доизмельчения 8, реализованным в виде энтолейтора. Устройства 2 просеивания и разделения на фракции реализованы в виде секций рассева. Ступени 4 выполнены из последовательно соединенных блоков 5 измельчения и разделения на фракции и блоков 9 вымола оболочек семян. Блок 9 вымола оболочек семян выполнен из устройства измельчения 10, реализованного в виде пальцевой мельницы и устройства 2 просеивания и разделения на фракции, в котором установлены сита с размером ячеек 250 мкм. Сход с сит устройства 2 просеивания и разделения на фракции блока 9 вымола оболочек семян направляют в транспортный канал 6 фракции оболочек семян готового продукта, проход через сита направляют в транспортный канал 7в фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Проходы через сита с размером ячеек 250 мкм устройств 2 просеивания и разделения на фракции блоков 5 измельчения и разделения на фракции ступеней 4 и устройства 2 просеивания и разделения на фракции, установленного после устройства 3 предварительного измельчения исходного продукта, направляют в транспортный канал 7а фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Сходы с сит с размером ячеек 250 мкм устройств 2 просеивания и разделения на фракции блоков 5 измельчения и разделения на фракции ступеней 4 и устройства 2 просеивания и разделения на фракции, установленного после устройства 3 предварительного измельчения исходного продукта, направляют в транспортный канал 7б фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. На первой ступени обрабатывают частицы размером 600 мкм и более. На второй ступени обрабатывают частицы от 400 мкм до 600 мкм, на третьей ступени обрабатывают частицы размером от 300 мкм до 400 мкм. Выходы устройств 2 просеивания и разделения на фракции блоков 5 измельчения и разделения на фракции и устройства 2 просеивания и разделения на фракции, установленного после устройства 3 предварительного измельчения исходного продукта, соединены с входами блоков 5 измельчения и разделения на фракции соответствующей ступени, входом блока 9 вымола оболочек семян соответствующей ступени и с транспортными каналами 7а, 76 фракции с высоким содержанием протеина готового продукта. Все устройства соединены транспортными каналами. Параметры исходного шрота подсолнечника и фракций, полученных в результате его обработки, пересчитаны на абсолютно сухое вещество и представлены в таблице 3.

Пример 4.

Частицы шрота подсолнечника были разделены на воздушном сепараторе 11 на легкую и тяжелую фракции. Параметры полученных продуктов представлены в таблице 4.

Использование предлагаемого решения дает возможность получить шрот/жмых подсолнечника с содержанием сырого протеина около 50% и сырой клетчатки менее 10% на абсолютно сухое обезжиренное вещество. Полученные продукты позволяют шире использовать шрот/жмых подсолнечника для производства комбикормов. Более широкое применение шрота/жмыха подсолнечника имеет важное значение для целого ряда стран и прежде всего стран бывшего СССР, в которых шрот/жмых подсолнечника составляет значительную часть потребляемого белкового сырья, предназначенного для кормления животных.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению шрота/жмыха подсолнечника с высоким содержанием протеина и низким уровнем клетчатки. 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. В этих блоках последовательно осуществляют основное измельчение на вальцах и последующее просеивание с разделением на фракции. При этом фракцию оболочек семян с каждого блока при n>1 направляют на следующий блок измельчения и разделения на фракции, и с последующего блока каждой ступени направляют в поток готовой продукции соответствующие фракции оболочек семян. Оставшиеся фракции направляют на следующие ступени обработки и/или в одну или несколько фракций с высоким содержанием протеина готового продукта. Установка содержит устройство измельчения, устройства просеивания и разделения на фракции, устройства транспортировки продукции, объединенные в технологическую линию транспортной системой. При этом дополнительно установлено устройство предварительного измельчения исходного продукта, а технологическая линия выполнена в виде m≥1 ступеней, а каждая ступень выполнена из n≥1 блоков измельчения и разделения на фракции, при n>1 последовательно соединенных. Причем каждый блок содержит последовательно соединенные устройства основного измельчения, состоящего из вальцового станка, и устройства просеивания и разделения на фракции. При этом выход устройства просеивания и разделения на фракции последнего блока соединен с транспортным каналом фракции оболочек семян готового продукта. Изобретение позволяет получить шрот или жмых подсолнечника с высоким содержанием протеина с минимальными примесями оболочек семян, а также фракций оболочек семян с минимальными примесями частиц с высоким содержанием протеина. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Формула