Способ и аппарат (варианты) для обработки зерен хлебных злаков, способы получения солода, зеленого солода, корма для животных и пива

(51)7 23 9/02, 12 1/02 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ И АППАРАТ (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗЕРЕН ХЛЕБНЫХ ЗЛАКОВ,СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛОДА, ЗЕЛЕНОГО СОЛОДА, КОРМА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ И ПИВА(57) Изобретение относится к способу тепловой обработки зерен хлебных злаков, который дает возможность уменьшить содержание плесеней в указанных зернах без ущерба для прорастаемости. Способ более всего пригоден для обработки зерен, подлежащих проращиванию, например, перед соложением. Изобретение относится также к соответствующим продуктам, приготовленным из них, и к их применению в соложении и пивоварении. Кроме того, описаны аппараты, применяемые для тепловой обработки зерен хлебных злаков. 12051 Область техники Изобретение относится к способу обработки зерен (семян) хлебных злаков с целью уменьшения в них содержания плесеней. Кроме того, оно относится к получению соответствующих продуктов, изготовленных из обработанных зерен хлебных злаков,применяемых в солодовой, пивоваренной, пищевой и кормовой индустрии. Далее, изобретение относится к аппаратам для обработки зерен хлебных злаков с целью уменьшения в них содержания плесеней. Более конкретно, способ, согласно изобретению,позволяет уменьшить содержание плесеней в зернах хлебных злаков без отрицательного воздействия на прорастание зерен. Этот фактор особенно важен в процессе соложения зерен. Уровень техники Плесени можно обнаружить в любой сфере природы, например, в почве и воздухе, откуда они распространяются на растущие зерна. Хотя плесени,таким образом, относятся к естественной флоре зерна, их присутствие в большом количестве наносит вред, поскольку может понизить качество зерна и изготовленного из него солода. В частности, они могут производить различные вредные для здоровья микотоксины. Кроме того, они могут, например,уменьшить прорастаемость зерна и рост микробов,что вредно не только для семенного зерна, но и для соложения зерна. Было показано также, что пиво,сваренное из сильно зараженного зерна и солода,имеет тенденцию к вспениванию, что является серьезной проблемой для пивоваренной индустрии. Вспенивание отчасти возникает из-за метаболитов,произведенныхи другими плесенями, причем указанные метаболиты сохраняются в процессе пивоварения. Зерна подвергаются воздействию плесеней сразу же после их посева в почву. Рост плесени зависит от многих факторов, в частности, от влаги, температуры и времени. Другими важными факторами является внесение питательных веществ, наличие кислорода, а также конкуренция между микроорганизмами. Рост зерна подавляется так называемыми полевыми грибками, из которых наиболее распространенными являются , , , и . Некоторые из полевых грибков относятся к растительным патогенам, наиболее вредными из которых являютсяи . . Болезни растений вызывают такжеи.,которые могут быть очень вредны и для процесса соложения. Особо благоприятные условия для роста плесенейсоздает влажная погода в течение периода вызревания и жатвы колосьев. После жатвы зерно необходимо быстро высушить, чтобы предотвратить дальнейшее воспроизведение плесеней. В соответствующим образом высушенном зерне (содержание влаги приблизительно 12-13 ) полевые грибки не могут самовоспроизводиться, но они остаются живыми и, в случае воздей 2 ствия влажных условий, снова самовоспроизводятся. При плохом хранении зерно поражается так называемыми складскими грибками, а именнои , которые выживают в условиях низкой влажности. Складские грибки также понижают качество зерна и подвергают риску здоровье как тех, кто обрабатывает зараженное зерно, так и тех, кто его потребляет. Когда зерно подвергают соложению, влажность его снова увеличивается до 45-50 , обеспечивая снабжение кислородом, под воздействием которого зерно начинает прорастать. Однако условия, существующие в течение процесса соложения, пригодны не только для прорастания зерна, но также и для роста плесеней. Плесени в большом количестве для указанного процесса вредны. Соложение имеет своей целью произвести в зерне эффективные физические, химические и биохимические изменения. Процесс соложения содержит три главные стадии замачивание, прорастание и сушку. Сначала очищенное и просеянное зерно замачивают в воде для получения адекватного содержания влаги. Когда зерна имеют достаточное содержание влаги, они прорастают при 13-16 С обычно, по меньшей мере, за пять дней. Таким образом получают зеленый солод. Настоящий солод производят высушиванием зеленого солода при контролируемых условиях, при которых температуру медленно повышают от приблизительно 45 С до приблизительно 85 С, посредством чего содержание влаги уменьшается приблизительно до 4 . После высушивания корешки удаляют, и их можно использовать в качестве корма для животных. Солод можно также переработать в экстракт солода, например, для пищевой индустрии. Во время соложения уже на стадии замачивания содержание плесеней в зерне может увеличиться, и оно дополнительно увеличивается на стадии прорастания. Нормальная сушка солода также не уменьшает существенно содержание плесеней в зернах. Солод главным образом применяют для варки пива, но используют его также и для производства дистиллированных спиртов. Процесс варки включает в себя производство сусла, главное брожение и дображивание, а также завершающую обработку. Сначала солод размалывают, размешивают в воде и нагревают. Во время этого суслования активированные соложением энзимы разрушают крахмал зерна до уровня ахаров, способных к сбраживанию. Полученное сусло очищают, добавляют дрожжи,смесь сбраживают и проводят завершающую обработку. Известно, что многие плесени производят токсичные соединения, в том числе микотоксины, которые могут повредить здоровью животных и людей. Они могут также нанести вред процессам соложения и пивоварения. Таким образом, если в зерне присутствует большое количество плесеней, вероятность присутствия микотоксинов также повышается. Наиболее изученные микотоксины происходят от плесе 12051 ней ,.и. Некоторые разновидности плесенейне только являются патогенами зерен, но представляют собой также потенциальные источники различных микотоксинов. К особо важным микотоксинам относятся трихотецены, зеараленоны(ЗЕН) и их производные, фумонизины, монилиформин, фусарохроманоны и фусаровая кислота. Идентифицировано и охарактеризовано более 100 различных трихотеценов. Наибольшее внимание было сфокусировано на трихотеценах Типа А, включающих токсин Т-2, неосоланиол (НЕО) и диацетоксисцирпенол (ДАС), и на трихотеценах Типа Б, содержащих деоксиниваленол (ДОН, т.е. вомитоксин) и его ацетильные производные (3-АДОН и 15-АДОН), ниваленол (НИВ) и фусаренон . Микотоксиныи воздействующие на них факторы описаны в разделе, (Некоторые факторы,воздействующие на получение микотоксинов ), стр. 35-44 публикации ,,1996, ). В главе Микотоксины в соложении и пивоварении в вышеуказанной публикации (стр. 45-55) обсуждаются воздействия микотоксинов на процессы солодовой и пивоваренной индустрии. Утверждается, например, что вредное воздействие плесенейина прорастаемость связано, по меньшей мере, частично, с производством ими микотоксинов или других фитотоксичных метаболитов. Трихотецены, производимые, являются ингибиторами синтеза протеинов и, таким образом, уменьшают производство альфа-амилазы, важной для соложения. Кроме того,в сусле уменьшаются концентрации азота альфааминогрупп. Плесениво время соложения могут производить ДОН и зеараленон. Зерно и солод могут быть заражены произведеннымиилитоксинами, которые вызывают аллергическую болезнь легких. Токсин Т-2 и другие потенциальные трихотецены могут замедлять брожение, но ДОН воздействует на нее слабо, хотя и может присутствовать в сусле. В дистиллированных спиртах микотоксины не обнаружены, но ДОН, ниваленол, фумонисины, афлатоксины, охратоксин А и некотрые другие микотоксины были найдены в пиве, хотя и в низких концентрациях. Похоже, что вспениваемость пива коррелирует с зеараленоном или ДОН. Степень риска для здоровья людей при потребления пива, зараженного микотоксинами, до сих пор не определена, но неоспоримо токсичное воздействие микотоксинов на домашний скот, потреблявший зараженные побочные продукты соложения и пивоварения. Например, в высоких концентрациях ДОН был обнаружен в корешках,применяемых в качестве корма для животных, а афлатоксины, зеараленоны и охратоксин А нашли в отходах сусла. Для проблем, относящихся к наличию плесеней в зерне и солоде, предлагались различные решения. Естественно, главная их цель заключается в высушивании зерна сразу же после жатвы и в хранении его в сухом виде. Уже на поле рост плесеней может быть заторможен опрыскиванием их пестицидами. Были выведены различные хлебные злаки с генотипом, устойчивым, например, к болезням . Были сделаны попытки уменьшить вредные воздействия плесеней в соложении и пивоварении, например, введением микробицидных веществ, таких, как формальдегид, в воду для замачивания. Широкомасштабное применение формальдегида, однако, запрещается по причинам, связанным со здоровьем. Не удалось найти какого-либо безопасного химического препарата широкого применения. С другой стороны,хорошие результаты дало добавление молочнокислых бактерий или приготовленных из них препаратов во время процесса прорастания (О 94/16053). Воздействие таких бактерий для предотвращения роста плесеней, по меньшей мере, частично связано с производимыми ими микробицидными веществами. Сущность изобретения Создателями настоящего изобретения, причем неожиданно, был открыт способ уменьшения содержания плесеней в зернах хлебных злаков физическими методами. Таким образом, изобретение позволяет естественным образом понизить указанные выше болезнетворные воздействия плесеней или вообще избежать их, без необходимости применения химических пестицидов или каких-либо других добавок. Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение содержания плесеней в зернах хлебных злаков без отрицательного воздействия на параметры прорастания зерна. Таким образом, изобретение позволяет улучшить качество зерна, в частности, зерна для соложения и семенного зерна. Одновременно с уменьшением содержания плесеней изобретение обеспечивает также ослабление вредных воздействий плесеней. Указанные воздействия, которых можно избежать с помощью предложенных в изобретении способов и средств, включают в себя формирование микотоксинов, пониженную прорастаемость, пониженное производство энзимов, заторможенный рост корешков, заторможенное брожение, вспениваемость пива и угрозу здоровью животных и людей. Характерной особенностью предлагаемого изобретением способа обработки зерен хлебных злаков(семян) и получаемых из продуктов, применяемых в пивоваренной, пищевой и кормовой отраслях промышленности, является тепловое воздействие на зерна при такой температуре и в течение такого периода времени, чтобы содержание плесеней уменьшалось, но прорастаемость оставалась прежней, для чего температуру зерен, подлежащих обработке,повышают до 60-100 оС на 0,5-30 с. Аппарат, со 3 12051 гласно изобретению, предназначенный для обработки зерен хлебных злаков, отличается тем, что он содержит транспортные средства для транспортировки зерен хлебных злаков, средства подачи пара для обработки зерен хлебных злаков паром и средства воздушного охлаждения для охлаждения зерен хлебных злаков воздухом. Для этого средства подачи пара расположены в направлении транспортировки зерен транспортными средствами, перед средствами воздушного охлаждения. Другой вариант аппарата согласно изобретению характеризуется тем, что он содержит загрузочный бункер для загрузки зерен, вертикальную трубу, содержащую контрольный конус для рассеивания зерен, и средства подачи пара для обработки зерен паром. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Зерна хлебных злаков представляют собой живой материал, который обычно следует обрабатывать мягким образом, чтобы избежать воздействия на его жизнеспособность. Хорошо известно также, что плесени достаточно хорошо переносят контролируемую тепловую обработку, применяемую для сушки зеленого солода. Поэтому представляется удивительным тот факт, что зерна хлебных злаков можно подвергнуть тепловой обработке таким образом, при котором содержание в них плесеней уменьшится, но их прорастаемость не ослабнет. В действительности описанная ниже тепловая обработка была сначала испытана на зеленом солоде, для которого она не была пригодна, т.к. энзимная активность солода полностью исчезала и зерно умирало. Таким образом, не ожидалось, что содержание плесеней в не подвергнутом соложению зерне хлебных злаков можно минимизировать надлежащей тепловой обработкой без ущерба для жизнеспособности зерна, выражающейся в виде параметров прорастания и жизнеспособности энзимов, например, активности аамилазы и -глюканазы, играющих важную роль во время прорастания. Перечень фигур чертежей На фиг. 1 показан аппарат для обработки зерен хлебных злаков с целью уменьшения в них содержания плесеней. Фиг. 2 иллюстрирует воздействие тепловой обработки на количество зерен, зараженных плесенями, в процессе соложения партии 50 кг. Фиг. 3 иллюстрирует воздействие тепловой обработки и добавления закваски из молочнокислых бактерий на количество зерен, зараженных плесенями , в процессе соложения партии 1 кг. На фиг. 4 показан другой аппарат для обработки зерен хлебных злаков с целью уменьшения в них содержания плесеней. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Согласно изобретению, содержание плесеней в зернах хлебных злаков уменьшается тепловой обработкой зерен. Тепловая обработка согласно изобре 4 тению понижает также содержание микотоксинов в зернах и тенденцию к вспениваемости пива, приготовленного из обработанных зерен или из приготовленного из них солода. Способ согласно изобретению применим, в частности, к понижению количества плесеней . Зерна хлебных злаков, подвергаемые обработке согласно изобретению, представляют собой обычно семена, высушенные в хранилище промолоченного зерна. Они предпочтительно являются семенным материалом, предназначенным для проращивания и, в особенности, зернами хлебных злаков, предназначенными для соложения. Наилучшие результаты достигаются, если на стадии прорастания к семенному материалу, подлежащему проращиванию и обработанному согласно изобретению, добавляют так называемую закваску, в данном случае препарат из молочнокислых бактерий или продукт, производимый этими бактериями. Закваска оказывает превентивное воздействие на рост микробов во время процесса прорастания. Зернами, пригодными для обработки согласно изобретению, являются, например, зерна таких хлебных злаков, как ячмень, рожь, пшеница, кукуруза и овес, при этом особенно пригоден ячмень. Зерна хлебных злаков подвергаются нагреву согласно изобретению при такой температуре и в течение такого периода времени, которые достаточны для существенного уменьшения количества плесеней без ущерба для параметров прорастания, таких, как способность к прорастанию и энергия прорастания. Очевидно, что чем выше примененные температуры,тем меньше времени требуется для обработки. В общем случае можно утверждать, что требуется короткая и энергичная тепловая обработка. Тепловую обработку зерен хлебных злаков можно проводить различными способами, а пригодные температуру и время можно менять в зависимости от примененных средств тепловой обработки. Существенным моментом является то, что параметры температуры и времени способа оптимизируют для значительного уменьшения содержания плесеней без ущерба для важных жизненных функций зерна, например, прорастаемости. Пригодная температура обработки может составлять 60-100 С, а время - 0,5-30 с, предпочтительно 70-90 С и 1-15 с. Особенно критична температура, достигаемая в самом зерне, и ее длительность. Тепловую обработку можно проводить, например, в сушильной камере. Кроме того, зерна можно нагреть высокочастотными волнами, например, радио- или микроволнами, при этом время обработки естественным образом зависит от мощности применяемого аппарата и количества зерна, подлежащего обработке. Однако наиболее обещающие результаты были получены обработкой зерна влажным теплом,например, погружением зерен в горячую воду или обработкой их паром, что является наиболее предпочтительным. Естественно, зерна можно обрабатывать также воздухом, содержащим пар или воду. 12051 Когда зерна обрабатывают паром, предпочтительно применять нагретый пар под избыточным давлением и, предпочтительно, таким образом, чтобы пар распылялся с различных направлений на достаточно тонкий слой зерен, например, толщиной приблизительно 0,5-2 см. На практике температура применяемого пара составляет обычно 100-140 С(избыточное давление 0-2,5.105 Н/м 2), предпочтительно приблизительно 110-130 С (избыточное давление приблизительно 0,4.105 Н/м 2-1,7.105 Н/м 2), более предпочтительно 115-125 С (избыточное давление 0,7.105-1,3.105 Н/м 2) и, в особенности, 120-125 С (избыточное давление 1,0.105-1,3.105 Н/м 2). При такой обработке предпочтительно повысить температуру зернового материала до приблизительно 70-85 С,более предпочтительно до 75-79 С и, в особенности, до 78-79 С, при рекомендуемом времени обработки, соответственно, приблизительно 1-15 с, предпочтительно 5-10 с и, в особенности, 4-6 с. На практике, чтобы избежать перегревания, которое может нанести ущерб прорастаемости, предпочтительно после тепловой обработки охладить зерна. Это можно осуществить, например, воздухом или водой. В рамках изобретения зерном хлебных злаков может быть любое зерно, обработанное согласно изобретению Это может быть, например, семя, т.е. семенное зерно, но предпочтительны прорастающие ячмень, рожь, пшеница, кукуруза или овес и, в особенности, ячмень, подвергаемый соложению. Обработанные согласно изобретению зерна могут применяться в пищевой, например, мукомольной и кормовой индустрии, но, в особенности, солодовой и пивоваренной индустрии для изготовления солода,солодового экстракта, зеленого солода, корма,получаемого из отходов процесса соложения, и пива. Предпочтительно применять их в соложении и пивоварении, в особенности в производстве солода,к которому во время процесса соложения, например,на стадии замачивания или прорастания, добавляют молочнокислые бактерии. Продукты из зерен хлебных злаков, полученные согласно изобретению, особенно хорошо применимы в пивоварении. Пиво главным образом получают из солода, но могут применяться и различные количества зерна, не подвергнутого соложению. Аппарат, применяемый для обработки зерна с целью понижения содержания плесеней, показан на фиг. 1. Аппарат содержит транспортные средства(1), средства (2) подачи пара и средства (3) воздушного охлаждения. Транспортные средства предпочтительно представляют собой бесконечный конвейер, более предпочтительно конвейерную ленту с отверстиями для сквозного прохождения пара и воздуха, причем отверстия должны быть настолько маленькими, чтобы через них не проваливались зерна. Например, пригодный размер отверстий для ячменя составляет 0,5-1 мм х 5-10 мм. Предпочтительно,чтобы скорость транспортных средств 1 была регулируемой, для чего они содержат оперативные управляющие средства 6, регулирующие скорость. В данном контексте оперативные средства 6 не описываются более детально, поскольку специалистам в этой области очевидно, что их легко спроектировать различными способами. Средства (2) подачи пара у переднего конца транспортных средств, направляющие пар к подлежащим обработке зернам, предпочтительно содержат, по меньшей мере, одно сопло (4) для пара, а более предпочтительно - несколько расположенных последовательно паровых сопел, направляющих пар к подлежащим обработке зернам. Наиболее предпочтительно выполнить паровые сопла таким образом, чтобы пар мог распыляться в сторону подлежащих обработке зерен с различных направлений,например, сверху и снизу, осуществляя максимально возможную равномерную обработку зерен. Возможен также вариант, в котором сопла для подачи пара расположены только выше конвейера 7. Средства 2 подачи пара предпочтительно приспособлены для пара при избыточном давлении, при этом рекомендуемое избыточное давление составляет 0,1-105 Н/м 22,5.105 Н/м 2. Далее предпочтительно, чтобы средства подачи пара содержали средства (8) для регулирования давления пара. Средства 3 воздушного охлаждения у выходного конца транспортных средств, охлаждающие обработанные паром зерна, содержат аппарат продувки воздухом, который предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно сопло 5, а более предпочтительно - несколько расположенных последовательно воздушных сопел, направляющих воздух к подлежащим обработке зернам. Средства воздушного охлаждения, в частности, адаптированы к работе со сжатым воздухом и содержат источник 9 сжатого воздуха. Далее, аппарат предпочтительно содержит также загрузочную воронку 11 для перемещения зерен к ленте 7 конвейера и отводящие средства 10 для удаления обработанных зерен. Предпочтительно, чтобы загрузочная воронка дополнительно содержала регулирующие средства 12, которыми может быть,например, диск для регулирования толщины слоя зерна, загруженного на ленту. Отводящие средства 10 содержат поворотную точку ленты конвейера,вблизи которой зерна под действием силы тяжести падают в сосуд-сборник. Аппарат по фиг. 1 можно применять для тепловой обработки зерен посредством пара. Зерна загружают в аппарат из загрузочной воронки 11, формируя слой толщиной приблизительно 1 см, после чего их перемещают на ленте конвейера в зону обработки паром. Пар направляют на ленту 7 из линейных систем сопел, расположенных выше и ниже ленты (линейные системы сопел 2 х 6). Скорость ленты можно регулировать, а количество линейных систем сопел можно изменять. Рабочую температуру пара и зерна,перемещающегося на ленте, можно регулировать давлением пара. Предпочтительный температурный интервал пара составляет 100-140 С, более предпочтительно 110-130 С. Лента конвейера переме 5 12051 щает обработанные паром зерна из зоны обработки паром, где рекомендуется оставлять зерна на 0,5-30 с, предпочтительно - 2-15 с, к зоне охлаждения, где зерна охлаждают на ленте продувкой сжатым воздухом, после чего их собирают на другом конце ленты конвейера. В аппарате по фиг. 1 зерна во время тепловой обработки перемещают, по существу, в горизонтальном направлении. Однако их можно перемещать также и в вертикальном направлении под действием силы тяжести. Аппарат для обработки зерен,перемещающихся во время тепловой обработки вертикально, показан на фиг. 4. Такой аппарат содержит загрузочный бункер 14 для загрузки зерен, вертикальную трубу 13, содержащую контрольный конус 16 для рассеивания зерен, и средства 19 подачи пара для соответствующей обработки зерна. Загрузочный бункер располагают у верхней части вертикальной трубы, где проводится обработка паром. Предпочтительно, чтобы для контроля скорости загруженных зерен загрузочный бункер был соединен со средствами 15 регулировки загрузки. Контрольный конус 16 предпочтительно содержит средства 17 перемещения конуса, например, контрольный винт,для вращения конуса и перемещения его в вертикальном направлении. Кроме того, предпочтительно, чтобы для уменьшения скорости зерен труба включала в себя средства 18 контроля потока. Указанные средства предпочтительно имеют форму колец. Средства 19 подачи пара располагаются ниже контрольного конуса и могут содержать впускные отверстия, соединенные со средствами 20 распространения пара, например, с кольцами для подачи пара внутри трубы 13 около ее внутренней поверхности. Кольца для пара представляют собой трубы с отверстиями приблизительно 1,5 мм для направления и распространения пара. На фиг. 4 направление отверстий показано стрелками. Можно применять также и другие типы сопел для подачи пара. Описанный выше аппарат предпочтительно содержит, по меньшей мере, два контрольных конуса 16, расположенных друг над другом, и несколько средств 19 подачи пара под ними, содержащих несколько средств 20 распространения пара в форме колец для пара, окружающих внутреннюю поверхность трубы для распространения пара в трубу 13. Труба 13 для пара может быть соединена с охлаж дающими средствами, например, с трубой для охлаждения зерен воздухом или с содержащим воду сосудом, в который падают зерна. Аппарат по фиг. 4 пригоден для тепловой обработки зерен хлебных злаков, например ячменя, с целью понижения количества зерен, зараженных плесенями. Аппарат содержит вертикальную трубу 13 для пара, установленную на раме. Ячмень загружают в аппарат через загрузочный бункер 14, а количество загружаемого материала контролируют средствами 15 регулировки загрузки. Струя ячменя проходит через трубу под действием силы тяжести и потока пара. Скорость движущегося ячменя понижают двумя контрольными конусами 16 и тремя средствами 18 контролирования потока. Верхний контрольный конус присоединен к трубе с помощью средств 17 перемещения конуса, выполненных в форме винта. Этот конус можно вращать и перемещать в вертикальном направлении. Толщину слоя зерен хлебных злаков можно контролировать с помощью зазора (0-2 см) между верхним конусом и верхними средствами контроля потока. Пар подают в трубу для пара (таким же образом, что и в аппарате по фиг. 1) через средства 19 подачи пара, содержащие средства 20 распространения пара. Избыточный пар вытекает вместе с обработанными зернами хлебных злаков. Рабочее время в трубе для пара,имеющей высоту 80 см, составляет приблизительно 1 с. Его можно увеличить, удлинив трубу для пара с помощью дополнительных модулей. Результаты тепловой обработки, полученные на аппаратах по фиг. 4 и фиг.1, сходны между собой. Изобретение иллюстрируется далее с помощью следующих примеров. Пример 1 Воздействие тепловой обработки на содержание плесеней и прорастаемость ячменя. Ячмень подвергли тепловой обработке в аппарате по фиг. 1. В Таблице 1 описывается воздействие температуры пара, давления пара, а также температуры обработки и времени обработки на ленте на процентное содержание зерен ячменя, зараженных плесенями , и на прорастаемость ячменя. Тепловая обработка уменьшила указанное процентное содержание без ослабления прорастаемости. Создается впечатление, что обработка даже улучшает некоторые параметры прорастаемости. Таблица 1 Воздействие температуры (давления) пара, а также температуры обработки и времени обработки на ленте на содержание плесеней и прорастаемость ячменя Без обработки С обработкой Температура пара,С 115 123 Давление пара, Н/м 2 0,7105 1,2105 Температура на ленте,С 75 78 Время обработки, с 10 5 25 8 1 Процентное содержание зерен, зараженных плесенямиСпособность к прорастанию,95 98 100 Энергия прорастания (4 мл) 97 100 100 Энергия прорастания (8 мл) 58 80 89 12051 Соложение ячменя, подвергнутого тепловой обработке, при весе 1 кг. Ячменьс содержанием протеина 10,6 был подвергнут соложению порциями 1 кг в испытательном солодильном устройстве . Подлежащий соложению ячмень обработали в течение 5 с в аппарате по фиг. 1. Примененные температуры пара составляли 115 С, 120 С и 125 С. Для сравнения применяли необработанный ячмень. Половину ячменей (контейнеры 1-4) подвергли соложению сразу после обработки, а другую половину (контейнеры 58) - через 24 часа хранения. Хранение происходило при 15 С. Ячмени замачивали следующим образом 8 часов в воде при 13 С, 16 часов в сухом виде при 15 С и 8 часов в воде при 13 С. Проращивали ячмени в течение одного дня при 16 С, после чего довели количество влаги до 49 . После этого проращивали ячмени дополнительно в течение 4 дней при 14 С. После проращивания начали сушку ячменей воздухом при 50 С и закончили ее при температуре воздуха 82 С. Таблица 2 иллюстрирует воздействие тепловой обработки на ячмень и изготовленные из него солоды. Анализы солода описываются, например, в публикациях -/, .,, -, , 1998. Тепловая обработка уменьшила процентное содержание зерен ячменя, зараженных плесенямии общее количество плесеней. В пределах нормальной погрешности анализы на солод различий не обнаружили. Таблица 2 Влияние тепловой обработки на содержание зерен ячменя, зараженных плесенями, и изготовленные из него солоды(Проверка соложения) Номер контей 1 2 3 4 5 6 7 8 нера Температура пара,С Без обработки 115 120 125 Без обработки 115 120 125 Давление пара, н/м 2 Без обработки 0,7105 1,0105 1,3105 Без обработки 0,7105 1,0105 1,3105 Температура на ленте, С Без обработки 75 78 79 Без обработки 75 78 79 Время обработки, с Без обработки 5 5 5 Без обработки 5 5 5 Хранение при 15 С нет нет нет нет 24 часа 24 часа 24 часа 24 часа ЯЧМЕНЬ Влага,13,6 14,4 13,9 14,6 13,6 14,4 14,6 14,9 Способность к прорастанию,99 98 100 99 99 98 100 99 Процентное содержание зерен,39 26 14 11 31 16 12 11 зараженных плесенямиКоличество колоний плесеней на сабуровом декстрозном агаре-агаре 1,7 Е 0,3 5,8 Е 0,2 1,2 Е 0,2 0 1,7 Е 0,3 8,2 Е 0,2 4,7 Е 0,2 0 ефк/г с.в.ПРОЦЕСС СОЛОЖЕНИЯ Влага после 1-го замачивания,33,6 32,7 32,6 32,8 34,5 33,1 33,3 33,3 Влага после замачивания,41,5 40,3 39,9 40,1 42,1 40,8 41,0 41,0 Количество пророщенных зерен 1 день/2 дня, 96/99 97/98 96/99 98/98 97/96 97/99 96/97 97/97 Влага зеленого солода,48,5 49,1 48,4 48,8 47,8 48,9 48,7 47,9 АНАЛИЗ СОЛОДА Влага солода,3,7 3,6 3,6 3,8 3,9 3,9 3,8 3,9 Экстракт из муки, /с.в. 79,7 79,8 79,7 79,9 80,1 80,3 80,4 80,3 рН сусла 5,96 5,96 5,95 5,96 5,96 5,96 5,96 5,96 Мука - грубый экстракт -разница,1,6 1,6 1,8 1,9 2,4 2,3 2,3 2,1 Измеритель крошковатости, мука,86 84 83 84 83 83 83 83 Крошковатость, 2,2 мм,0,8 1,0 1,6 2,0 2,4 2,4 1,6 2,4 Модификация солода,93 94 88 92 90 88 89 91 Гомогенность,74 77 71 76 74 73 68 71 Вязкость сусла, мпа-с 1,50 1,51 1,50 1,50 1,50 1,51 1,51 1,52 166 190 193 165 213 187 207 179-глюкан сусла мг/л Растворимый азот мг/100 г 562 569 563 565 572 561 585 547 Индекс Кольбаха,34 34 35 34 35 34 36 34 мг/л 128 130 127 130 135 135 135 121 Время осахаривания, мин. 15 15 15 15 15 15 15 15 а-амилаза /гс.в. 43 42 41 42 46 46 46 47 Диастатическая активность, /100 г с.в. 260 250 230 250 260 250 250 260 Количество колоний плесеней на сабуровом декстрозном агаре-агареефк/г с.в способ обнаруживаает все плесени (включая ) и дрожжиефк/г с.в.единицы формирующихся колоний/грамм сухого веса Соложение ячменя весом 50 кг, подвергнутого тепловой обработке. 7 12051 Ячменьс содержанием протеина 10,6 подвергли соложению партиями по 50 кг с использованием аппарата для соложения. Осоложенный ячмень обработали в аппарате по фиг. 1 в течение пяти секунд. Температура пара составляла 125 С. Для сравнения применяли необработанный ячмень. Ячмень подвергли соложению сразу же после обработки. Ячмени замачивались следующим образом 8 часов в воде при 13 С,12 часов в сухом виде при 16 С и 4 часа в воде при 13 С. Проращивали ячмени в течение одного дня при 16 С, после чего довели количество влаги до 49 . После этого проращивали ячмени дополнительно в течение 4 дней при 14 С. После проращивания начали сушку ячменя воздухом с температурой 50 С и закончили ее при температуре воздуха 82 С. Таблица 3 иллюстрирует воздействие тепловой обработки на ячмень и изготовленные из него солоды. Фиг. 2 иллюстрирует воздействие тепловой обработки на процентное содержание зерен, зараженных плесенями , на различных стадиях соложения. Тепловая обработка уменьшила процентное содержание зерен ячменя и солода, зараженных плесенями . Она также уменьшила процентное содержание зерен,зараженных плесенями , в образцах, взятых после замачивания и прорастания. В пределах нормальной погрешности анализы солода различий не показали. Таблица 3 Воздействие тепловой обработки на ячмень и изготовленный из него солод Температура пара,С Без обработки Давление пара, н/м 2 Без обработки Температура на ленте,С Без обработки Время обработки, с Без обработки ЯЧМЕНЬ Влага 13,1 Способность к прорастанию,99 29 Процентное содержание зерен, зараженных плесенямиВлага после 1-го замачивания,31,0 ПРОЦЕСС СОЛОЖЕНИЯ Влага после замачивания,44,2 Количество пророщенных зерен, 1 день/2 дня,96/98 Влага зеленого солода,47,2 АНАЛИЗ СОЛОДА Влага солода,4,3 Экстракт из муки, /с.в. 80,7 Цвет сусла,ЕВС 2,5 рН сусла 6,02 Мука - грубый экстракт - разница,2,1 Измеритель крошковатости, мука,88 Крошковатость, 2,2 мм 1,8 Модификация солода,94 Гомогенность,78 Вязкость сусла, мпа-с 1,50 144 Пример 4. Соложение партии 1 кг после обработки теплом и закваской из молочнокислых бактерий. Ячменьс содержанием протеина 10,6 порциями 1 кг подвергли соложению в испытательном солодильном устройстве . Подлежащий соложению ячмень был обработан в течение 5 с в аппарате по фиг. 1. Примененная температура пара составляла 125 С. Для сравнения применяли необработанный ячмень. Кроме того, испытывали воздействие добавления закваски из молочнокислых бактерий 8(выращивание осуществляли согласно заявке 96/02141). Среду для роста закваски, включающую в себя клетки, добавили к первой и второй замачивающей воде в количестве 120 мл/кг ячменя. Параметры испытательного устройства показаны в Таблице 4. Ячмени замачивали при 15 С следующим образом 8 часов в воде, 13 часов в сухом виде, 3 часа в воде, 11 часов в сухом виде и 1 час в воде. Проращивали ячмени в течение одного дня при 16 С, после чего довели 12051 количество влаги до 49 . После этого проращивали ячмени дополнительно в течение 4 дней при 14 С. После проращивания начали сушку ячменя воздухом с температурой 50 С и закончили ее при температуре воздуха 82 С. Таблица 4 демонстрирует воздействие тепловой обработки на ячмень и изготовленные из него солоды. Фиг. 3 иллюстрирует воздействие тепловой обработки на процентное содержание зерен, зараженных плесенямина различных стадиях со ложения. Тепловая обработка уменьшила процентное содержание зерен ячменя и солода, зараженных плесенями . Она уменьшила также процентное содержание таких зерен в образцах, взятых после замачивания и прорастания. Дополнительно уменьшила процентное содержание зерен, зараженных плесенями , обработка закваской,скомбинированная с тепловой обработкой. В пределах нормальной погрешности анализы солода различий не показали. Таблица 4 Проверка соложения Номер контейнера Температура пара, С Давление пара, н/м 2 Температура на ленте, С Время обработки, с,Добавление закваски ЯЧМЕНЬ Влага,Способность к прорастанию,Процентное содержание зерен,зараженных плесенямиПРОЦЕСС СОЛОЖЕНИЯ Влага после 1-го замачивания,Влага после замачивания,Количество пророщенных зерен, 1 день/2 дня,Влага зеленого солода,АНАЛИЗ СОЛОДА Влага солода,Экстракт из муки,/с.в. Цвет сусла, ЕВС рН сусла Мука - грубый экстракт - разница,Измеритель крошковатости, мука,Крошковатость, 2,2 мм,Вязкость сусла, мпа-с 1 Без обработки Без обработки Без обработки Без обработки Без обработки 2 Без обработки Без обработки Без обработки Без обработки Закваска Пример 5. Воздействие различных способов тепловой обработки на содержание плесеней и прорастаемость ячменя. В испытаниях применяли тот же ячмень ,что и выше. 50 г ячменя замочили в 5 литрах теплой воды, после чего охладили в воде при 10 С (8 л) в течение 20 с. 25 г ячменя нагрели в микроволновой печи и позволили ему охладиться при комнатной температуре. Параметры испытательных устройств показаны в Таблице 5. Погружение ячменя в теплую воду уменьшило процентное содержание зерен, зараженных плесенями , в то время как прорастаемость осталась хорошей. Обработка с использованием микроволновой печи также уменьшила зараженность . Увеличение времени обработки в микроволновой печи уменьшало также и прорастаемость. Таблица 5 Воздействие различных способов тепловой обработки на процентное содержание зерен,зараженных плесенямиИсследуемый параметр Без обработки Погружение в воду на 1 с Микроволновая печь Пример 6. Непроросший ячмень, сильно зараженный плесенями , обработали так, как это описано в Примере 1. Изучались воздействия температуры (давления) пара, а также температуры и времени обработки на ленте на содержание плесе 100 67 ней и прорастаемость ячменя. Результаты приведены в Таблице 6. Путем обработки можно было устранить плесенибез влияния на параметры прорастаемости. Обработка непроросшего ячменя, сильно зараженногоБез обработки Температура пара,С Давление пара, н/м 2 Температура на ленте,С Время обработки, с Процентное содержание зерен, зараженных плесенямиСпособность к прорастанию,Энергия прорастания (4 мл) Энергия прорастания (8 мл), подвергли соложению партиями по 1 кг. Обработали его с применением аппарата, показанного на фиг. 1 таким же образом, что и в Примере 4. Определяли воздействия тепловой обработки на содержание плесеней и тенденцию к вспениваемости. Соотношение зерен, зараженных плесенями , проверяли на агаре-агаре(агар-агар , ), специфичном для плесеней , согласно способу, описанному(. . . 5(1987) 8386). Соотношение зерен, зараженных плесенямии(складские грибки), проверяли на агаре-агаре(, ), специфичном для плесенейи , согласно способу, описанному в ЕВС,,2, 1991. Соотношение зерен, зараженных полевыми грибками (например, , , , , ) проверяли на влажной фильтровальной бумаге согласно способу,описанному в ЕВС,,2,1991. Тенденцию к вспениваемости проверяли согласно способу, описанному/(. . .. 24 .,1903,155-162). Результаты показаны в Таблице 7. Воздействия тепловой обработки на плесениячменя,ячменя после замачивания, ячменя после прорастания и высушенного солода были подобны результатам, приведенным выше. Кроме того, соотношение зерен ячменя, зараженных плесенямии(складские грибки) и полевыми грибками, уменьшалось без ущерба для прорастаемости. В солоде, приготовленном из обработанного ячменя,тенденция к вспениваемости уменьшилась до нуля. В солоде, приготовленном из необработанного ячменя, эта тенденция была высокой (128 г). Таблица 7 Оолаживаемый ячмень , сильно зараженный плесенямиБез обработки С тепловой обработкой Температура пара,С 125 Давление пара, н/м 2 1,3105 Температура на ленте,С 79 Время обработки, с 5 АНАЛИЗ ЯЧМЕНЯ Влага,13,0 16,1 Способность к прорастанию (22),98 98 Энергия прорастания 4 мл,17 30 Водная чувствительность 8 мл,4 7 Сортировка, мм 2,2 мм 2,2 мм Плесени,(зараженные зерна) 91 2 ПРОЦЕСС СОЛОЖЕНИЯ Влага после 1-го влажного замачивания,Влага после замачивания,после замачивания,(зараженные зерна) Прорастание 2/4 дня,Влага зеленого солода, после прорастания,(зараженные зерна) АНАЛИЗ СОЛОДА Влага,Экстракт (мука), /с.в. Цвет сусла, ЕВС рН сусла Крошковатость (мука),Пример 8. Здоровый ячмень, сильно зараженный токсином ДОН, подвергли соложению партиями по 1 кг. Обработали его в аппарате, показанном на фиг.1, таким же образом, что и в Примере 4. Токсины(трихотецены), такие, как деоксиниваленол(ДОН) и 3-ацетилдеоксиниваленол (3-АДОН) определяли как производные триметилсилилэфира с помощью газового хроматографа, снабженого детектором селекции масс (ГХ-ДСМ). Зеараленон и охратоксин-А разделяли и определяли количественно с помощью обратнофазного ВЭЖХ, снабженного флуоресцентным детектором. Плесени определяли так же, как в примере 7. Результаты показаны в таблице 8. Воздействия тепловой обработки на плесениячменя, ячменя после замачивания и высушенного солода были подобны результатам, приведенным выше. Прорастаемость была хорошей во всех случаях. Кроме того, в солоде, приготовленном из подвергнутого тепловой обработке ячменя номер 1, соотношение зерен ячменя, зараженных плесеньюуменьшилось. В солоде, приготовленном из подвергнутого тепловой обработке ячменя номер 2, тенденция к вспениваемости уменьшилась до 1 г. В необработанном солоде эта тенденция составляла 26 г. Удивительно, что в ячмене и солоде тепловой обработкой достигалось значительное уменьшение микотоксинов (7-50 ). Таблица 8 Соложение здорового ячменя, сильно зараженного токсином ДОН Номер коробки 1 2 3 Номер ячменя 1 1 2 Температура пара,С Без обработки 125 Без обработки Давление пара, н/м 2 Без обработки 1,3.105 Без обработки Температура на ленте,С Без обработки 79 Без обработки АНАЛИЗ ЯЧМЕНЯ Время обработки, с Без обработки 5 Без обработки Влага,11,2 13,9 11,5 Способность к прорастанию (Н 2 О 2),99 99 99 Энергия прорастания 4 мл,93 89 87 Водная чувствительность 8 мл,59 78 67,(зараженные зерна) Токсин ДОН мг/кг до соложения ПРОЦЕСС СОЛОЖЕНИЯ Влага после 1-го влажного замачивания,Влага после замачивания,после замачивания,(зараженные зерна) Прорастание 2 дня,Влага зеленого солода,АНАЛИЗ СОЛОДА Влага,Экстракт (мука), /с.в. Цвет сусла, ЕВС рН сусла Вязкость сусла, мпа-с Время тонкой фильтрации, мин. Пример 9 Исследовали хранение подвергнутого тепловой обработке и высушенного ячменя . Ячмень обработали в аппарате, показанном на фиг. 1, таким же образом, что и в Примере 4. После тепловой обработки содержание влаги в ячмене составило 14,3 . Ячмень сушили в течение 3 часов при 45 С в испытательном солодильном устройстве . После сушки содержание влаги ячменя составило 7,9 . Яч 2,2 мм 82 4223 мень хранили в закрытых сосудах при 5 С и 23 С. Энергия прорастания (4 и 8 мл), способность к прорастанию и зараженностьи складскими грибками определяли так, как это было описано выше, в течение периода 4 месяца. Результаты показаны в Таблице 9. Никакого роста плесенейи складских грибков обнаружить не удалось. При этом прорастание ячменя осталось неизменным при обоих температурах в течение периода 4 месяца. Таблица 9 Хранение подвергнутого тепловой обработке и высушенного ячменяХранение ячменя при 23 С Время Энергия Энергия Способность к Зерна, зараженные Зерна, зараженные хранения прорастания прорастания прорастанию плесенями складскими(22),грибкамиДо обработки 85 99 40 0 После обработки 81 99 0 0 1 неделя 93 95 0 0 2 недели 94 47 99 0 0 1 месяц 89 50 97 0 0 2 месяца 89 65 99 0 0 3 месяца 91 62 97 0 0 4 месяца 88 68 96 0 0 Хранение ячменя при 5 С Время Энергия Энергия Способность к Зерна, зараженные Зерна, зараженные хранения Для специалистов в этой области очевидно,что основная идея изобретения может быть реализована различными путями. Поэтому изобретение и варианты его осуществления не ограничиваются приведенными выше примерами, но могут изменяться в рамках формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки зерен хлебных злаков для уменьшения в них содержания плесеней, отличающийся тем, что зерна подвергают тепловой обработке при такой температуре и в течение такого периода времени, чтобы в зернах уменьшилось содержание плесеней, но сохранилась прорастаемость, для чего температуру зерен при обработке повышают до 60-100 С на время от 0,5 до 30 с. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зерна подвергают тепловой обработке при такой температуре и в течение такого периода времени,чтобы при сохранении прорастаемости в зернах уменьшилось содержание плесеней . 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зерна подвергают тепловой обработке при такой температуре и в течение такого периода времени,чтобы при сохранении прорастаемости в зернах уменьшилось содержание микотоксинов. 4. Способ по любому из п.п.1-3, отличающийся тем, что зерна, подлежащие обработке,являются зернами, подлежащими проращиванию. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что зерна являются зернами ячменя, подлежащего соложению. 6. Способ по п.п. 1 или 5, отличающийся тем, что зерна подвергают тепловой обработке при такой температуре и в течение такого периода времени, чтобы тенденция к вспениваемости пива, приготовленного из указанных зерен, уменьшилась. 7. Способ по п.п. 4 или 5, отличающийся тем, что после тепловой обработки к зернам, подлежащим проращиванию, на стадии прорастания добавляют молочнокислые бактерии. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что тепловую обработку осуществляют влажным теплом. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что тепловую обработку осуществляют паром. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что температуру зерен при обработке повышают до 70-90 С на время от 1 до 15 с. 11. Способ получения зеленого солода, включающий замачивание и проращивание зерен хлебных злаков, отличающийся тем, что упомянутые зерна предварительно подвергают обработке по любому из п.п. 13. 12. Способ получения солода, включающий замачивание, проращивание и сушку зерен хлебных злаков,отличающийся тем, что упомянутые зерна предварительно подвергают обработке по любому из п.п. 1-3. 13. Способ получения корма для животных из зерен хлебных злаков, включающий получение зеленого солода, высушивание последнего, отличающийся тем,что упомянутые зерна предварительно подвергают обработке по любому из п.п. 1-3. 14. Способ получения пива, включающий соложение зерен хлебных злаков, производство сусла, его очистку, главное брожение, дображивание и завершающую обработку, отличающийся тем, что упомянутые зерна предварительно подвергают обработке по любому из п.п. 1-3. 15. Аппарат для обработки зерен хлебных злаков для уменьшения в них содержания плесеней, отличающийся тем, что он содержит транспортные средства (1) для транспортировки зерен хлебных злаков,средства (2) подачи пара для обработки зерен хлебных злаков паром и средства (3) воздушного охлаждения для охлаждения зерен хлебных злаков воздухом, причем средства подачи пара расположены в направлении транспортировки транспортными средствами, перед средствами воздушного охлаждения. 16. Аппарат по п. 15, отличающийся тем, что транспортные средства (1) содержат бесконечную конвейерную ленту (7) с отверстиями и управляющие средства (6) для регулирования скорости конвейерной ленты. 17. Аппарат по пп. 15 или 16, отличающийся тем,что средства (2) подачи пара содержат средства (8) для регулирования давления пара и несколько паровых 13 12051 сопел (4), расположенных выше и ниже конвейерной ленты, при этом средства (3) воздушного охлаждения содержат источник (9) сжатого воздуха,выполненный с возможностью питания нескольких воздушных сопел (5). 18. Аппарат для обработки зерен хлебных злаков с целью уменьшения в них содержания плесеней, отличающийся тем, что содержит загрузочный бункер (14) для загрузки зерен, вертикальную трубу (13), содержащую контрольный конус (16) для рассеивания зерен и средства (19) подачи пара для обработки зерен паром. 19. Аппарат по п. 18, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, два контрольных конуса(16), верхний из которых содержит средства (17) перемещения конуса и средства (19) в форме колец с отверстиями для подачи пара, причем указанные кольца охватывают внутреннюю поверхность трубы (13).