Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КОРМОВОГО МИЦЕЛИЯ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КОРМОВОГО МИЦЕЛИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КОРМОВОГО МИЦЕЛИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к кормовой промышленности, а именно к способам получения сухого кормового мицелия, и направлено на повышение качества готового продукта за счет полного удаления свободных цианидов из мицелия в процессе его сушки. Сущность изобретения: нагрев и перемешивание мицелия осуществляют под вакуумом 0,05 - 0,06 МПа. В процессе сушки непрерывно контролируют влажность мицелия по величине активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства и дискретно наличие свободных цианидов в отходящих парах. В периоде падающей скорости сушки температуру мицелия поднимают до 90 - 100°С и поддерживают до конца сушки. 2 ил., 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2016522
Класс(ы) патента: A23K1/00
Номер заявки: 4953547/13
Дата подачи заявки: 25.06.1991
Дата публикации: 30.07.1994
Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей
Автор(ы): Новицкая И.Б.; Мушникова Л.Н.; Янковский Н.В.; Дубко А.И.; Дука Ф.Н.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей
Описание изобретения: Изобретение относится к утилизации отходов производства пищевой лимонной кислоты глубинного способа ферментации.
Для обработки мелассных растворов при культивировании микроскопического гpиба Aspergillus niger, применяемого в производстве лимонной кислоты, используется гексацианоферроат калия. Специфика глубинной ферментации такова, что при формировании мицелий гриба захватывает ионы ферроцианида калия и других микроэлементов. Сырой мицелий - отход производства лимонной кислоты глубинной способа ферментации в своем составе содержит ионы свободного ферроцианида, которые обусловливают токсичность продукта при использовании его в кормлении сельскохозяйственных животных. Одним из основных требований, предъявляемых к мицелию как кормовому продукту, является отсутствие свободных ионов ферроцианида, что достигается тепловой обработкой мицелия при определенных режимах.
Известен способ получения сухого кормового мицелия из сырого мицелия - отхода производства лимонной кислоты глубинного способа ферметации, основанный на использовании конвективных ленточных сушилок. В сушилке предварительно гранулированный мицелий высушивается в относительно плотном слое (без перемешивания) путем нагрева и обдувания агентом сушки. При этом температура материала не поднимается выше 80оС.
В связи с тем, что сырой мицелий глубинного способа ферментации имеет значительную влажность и повышенную слипаемость, что исключает возможность его гранулирования и конвективной сушки в чистом виде, перед гранулированием мицелий смешивается с наполнителем - сухим молотым жомом.
Недостатком способа является то, что использование наполнителя снижает питательную ценность готового продукта как белкового корма, приводит к необходимости установки дополнительного оборудования и соответственно к возрастанию энергозатрат. Кроме того, данный способ не обеспечивает гарантированного удаления из мицелия свободных цианидов в связи с кратковременностью пребывания относительно плотного слоя мицелия в зоне высоких температур агента сушки (≈100оС). В связи с относительно невысокой температурой мицелия в процессе сушки (80оС) во время хранения готового продукта при благоприятных по влажности условиях возможно прорастание спор гриба-продуцента.
Наиболее близким техническим решением к изобретению, выбранным в качестве прототипа, является способ получения сухого кормового мицелия, основанный на использовании агрегата АВМ-0,65.
В агрегате мицелий высушивается в условиях непрерывного перемешивания путем нагрева и обдувания агентом сушки. Так как сырой мицелий глубинной ферментации при сушке комкуется и налипает на внутреннюю поверхность сушильного барабана агрегата АВМ, возникает необходимость введения в мицелий наполнителя - сухого молотого жома.
Недостатком способа помимо использования наполнителя является то, что в агрегатах типа АВМ, предназначенных для мгновенной сушки хорошо сыпучих зеленых кормов (особенно травы) в потоке горячих газов, не может быть гарантировано удаление из мицелия свободных цианидов, так кaк продолжительность пребывания его в сушильном барабане агрегата кратковременна и практически не подлежит регулированию.
Целью изобретения является повышение качества готового продукта путем полного удаления свободных цианидов при сохранении свойств сухого кормового продукта.
Это достигается тем, что в известном способе получения сухого кормового мицелия, предусматривающем нагрев и перемешивание слоя сырого мицелия, указанные операции осуществляют под вакуумом 0,05-0,06 МПа, в процессе обработки контролируют непрерывно влажность мицелия по величине активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства и дискретно наличие свободных цианидов в отходящих парах; в периоде падающей скорости сушки температуру мицелия поднимают до 90-100оС и поддерживают на этом уровне до конца процесса, пpоцесс прекращают при достижении заданного значения влажности и отсутствии свободных цианидов в отходящих парах.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что нагрев и перемешивание мицелия осуществляют под вакуумом 0,05-0,06 МПа, в процессе обработки контролируют непрерывно влажность мицелия по величине активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства и дискретно наличие свободных цианидов в отходящих парах, процесс тепловой обработки ведут по температуре мицелия, причем в периоде падающей скорости сушки температуру мицелия поднимают до 90-100оС и поддерживают ее на этом уровне до конца процесса, процесс прекращают при совместном выполнении двух условий - достижении заданного значения влажности и отсутствии свободных цианидов в отходящих парах.
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".
Известны технические решения [5], при которых обезвоживание органического сырья проводят при нагреве и перемешивании под вакуумом. В этих случаях из материала удаляется только влага, и режимы нацелены на получение готового продукта с заданной влажностью и наименьшими термическими изменениями. Контроль процесса ведется по конечному продукту.
В заявляемом техническом решении нагрев и перемешивание сырого мицелия под вакуумом при заданном температурном режиме обеспечивает не только получение продукта с необходимой влажностью и минимальными термическими изменениями, но и проведение постоянного контроля за полным удалением цианидов.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".
Предлагаемые режимы основаны на экспериментальной работе, показавшeй, что при нагревании сырого мицелия свободные цианиды выделяются вместе с парами влаги, причем для разложения находящихся в мицелии ионов ферроцианида и гарантированного извлечения свободных цианидов необходимы нагрев мицелия в зависимости от его качества до температуры 90-100оС и выдержка при этой температуре, продолжительность которой определяется количеством цианидов, содержащихся в исходном продукте, а также условиями тепломассообмена.
На фиг.1 представлена принципиальная схема установки, реализующей предложенный способ.
Установка состоит из вакуум-аппарата 1 периодического действия с паровой рубашкой и перемешивающим устройством, например горизонтального вакуумного котла Ж4-ФПА, теплообменника 2, предназначенного для конденсации части вторичных паров, и сборника 3 конденсата.
На фиг. 2 приведены графики зависимостей температуры мицелия tм (1) и активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства Р (2) от продолжительности тепловой обработки τ, полученные при исследовании процесса. Графики представляют собой характерные для коллоидных капиллярно-пористых тел кривую сушки и температурную кривую.
Как видно из графиков, процесс разделяется на три периода - период прогрева мицелия, период постоянной скорости сушки и период падающей скорости сушки. Исследования показали хорошую корреляцию зависимостей влажности мицелия и активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства от продолжительности тепловой обработки. Поэтому оперативный контроль влажности мицелия ведут по величине активной мощности, для чего предварительно строится тарировочная кривая, отражающая специфику сырья и аппарата.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
Сырой мицелий с исходной влажностью 75-80% загружают в вакуум-аппарат при работающем перемешивающем устройстве. В рубашку аппарата подают пар при избыточном давлении 0,2 МПа. Объем загрузки составляет 50% от вместимости аппарата. После окончания загрузки аппарат ставят под вакуум, величина разрежения 0,05-0,06 МПа. Начиная с этого момента (начало тепловой обработки мицелия), осуществляют контроль давления пара в рубашке по манометру, разрежения в аппарате по мановакуумметру, температуры мицелия с помощью погруженной в слой термопары.
После окончания периода прогрева и перехода процесса в период постоянной скорости сушки (постоянной температуры материала), когда температура мицелия при данном вакууме достигнет 75-80оС, начинают контролировать влажность мицелия и наличие свободных цианидов в отходящих парах. Возможность мицелия контролируют по величине активной мощности электродвигателя перемешивающего устройства. Наличие свободных цианидов определяют на основании качественного анализа конденсата вторичных паров. Для этого каждые 30-60 мин с помощью теплообменника 2 отбирают и конденсируют холодной водой часть вторичных паров, конденсат собирают в сборнике 3, откуда его берут на анализ.
Величина вакуума 0,05-0,06 МПа является оптимальной, так как с одной стороны она снижает температуру мицелия в периоде постоянной скорости сушки до 75-80оС и тем самым обеспечивает сокращение продолжительности пребывания мицелия при высоких температурах, что важно для термолабильных продуктов, с другой - позволяет вести процесс при температуре, достаточной для начала выделения свободных цианидов.
После удаления свободной влаги процесс переходит в период падающей скорости сушки, при этом температура мицелия начинает повышаться. При достижении мицелием температуры 90-100оС система управления подачей греющего пара переключается со стабилизации давления греющего пара (0,2 МПа) на стабилизацию температуры материала на достигнутом уровне.
Процесс тепловой обработки мицелия оканчивают при совместном выполнении следующих условий: влажность мицелия - не выше 10%; в отходящих парах - отсутствие свободных цианидов; органолептические показатели мицелия - цвет от светло-коричневого до коричневого, запах - специфический для мицелия.
В примере, приведенном на фиг.2, продолжительность тепловой обработки составила 6 ч, при этом к моменту отсутствия во вторичных парах свободных цианидов влажность высушенного мицелия составила 10%, мощность электродвигателя перемешивающего устройства 11 кВт.
В таблице приведены данные, характеризующие влияниe температуры мицелия в периоде падающей скорости сушки на свойства готового продукта. Опыты проводились при прочих одинаковых условиях на сыром мицелии одной партии с исходной влажностью 75% . Исходное давление греющего пара 0,2 МПа, вакуум 0,05 МПа.
Как видно из таблицы, при поддержании температуры мицелия в периоде падающей скорости сушки на уровне 90-100оС был получен готовый продукт, удовлетворяющий требованиям технических условий.
При температуре мицелия 85оС не удалось освободиться от цианидов даже за 7,5 ч сушки, при этом высушенный мицелий имел темно-коричневый цвет, что свидетельствует о значительных термических изменениях (пример 1).
Аналогичные термические изменения имели место и при выдержке мицелия при температуре 105оС в течение 5,5 ч (пример 5).
Только в предлагаемом интервале температуры мицелия 90-100оС в период падающей скорости сушки получается готовый продукт хорошего качества.
Предлагаемый способ прошел предварительное опробование в Агропромышленном колхозе-комбинате "Прогресс" Гродневской области.
Способ обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными:
повышение качества готового продукта за счет полного удаления свободных цианидов при сохранении нормативных органолептических показателей;
повышение питательной ценности готового продукта как белкового корма в связи с исключением наполнителя - сухого молотого жома;
снижение себестоимости продукта за счет ликвидации затрат на жом и оборудование для его измельчения и смешивания с сырым мицелием для гранулирования смеси;
снижение энергозатрат за счет исключения операций, связанных с обработкой жома;
получение готового продукта, пригодного к длительному хранению без опасности прорастания спор гриба-продуцента.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КОРМОВОГО МИЦЕЛИЯ, включающий термическую сушку с одновременным его механическим перемешиванием, отличающийся тем, что в процессе сушки непрерывно определяют влажность материала по величине активной мощности электродвигателя мешалки и дискретно - наличие свободных цианидов в отводящих парах, сушку ведут под вакуумом 0,05 - 0,06 МПа, при этом в период падающей скорости сушки температуру мицелия поднимают до 90 - 100oС и поддерживают на этом уровне до получения готового продукта.