Способ производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства

(51) 23 1/06 (2006.01) 23 1/16 (2006.01) 23 1/165 (2006.01) 23 1/29 (2006.01) 23 1/30 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Согласно способа, сырая пивная дробина влажностью 75-88 и пшеничные отруби влажностью 12-15 взятые в соотношении (2,25,3)1, смешиваются, измельчаются до фракции 3060 мкм и нагреваются до 55 гидродинамической кавитацией, а затем подвергаются твердофазной ферментации закваской Леснова и сушке с получением белковой муки влажностью 8-12 с содержанием сырого протеина 38-42), сырой клетчатки 2-4. Использование способа позволяет вводить белковую муку в рецепты хлебобулочных изделий до 20-25, мясных пищевых изделий до 3 и в комбикорма в количестве 40-70 и более, что 1,5-2 раза больше, чем аналогичные добавки из отходов пивоваренного и мукомольного производства.(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОЙ И КОРМОВОЙ БЕЛКОВОЙ МУКИ ИЗ ОТХОДОВ ПИВОВАРЕННОГО И МУКОМОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА(57) Изобретение относится к технологии производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства, а именно к переработке пивной дробины и отрубей в белковую муку для пищевых и кормовых целей. Изобретение относится к технологии производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства, а именно к переработке пивной дробины и отрубей в белковую муку для пищевых и кормовых целей. В процессе производства пива образуются отходы в виде пивной дробины. Пивная дробина влажностью 88 образуется в количестве 35 к объему произведенного пива и является основным отходом пивоваренного производства. При сухой выгрузке в накопительный бункер с сетчатым дном,после стекания свободной воды, пивная дробина приобретает влажность 75. Свежая пивная дробина состоит из оболочек зерна размером 3-5 мм и частиц ядер зерна, которые содержат 5-7 белков (сырого протеина), 3,5-4 сырой клетчатки. Однако в свежем виде пивная дробина закисает и плесневеет через 24 часа и поэтому ее подвергают сушке. В высушенной до влажности 8-10 пивной дробине содержание сырого протеина находится в пределах 22-25 , а сырой клетчатки в пределах 1214 . Пивная дробина используется как в питании человека, так и животных. При производстве муки образуются отходы в виде отрубей (лучшими являются отруби пшеничные, кукурузные, ячменные и ржаные),содержащих 14-17 сырого протеина, 7-10 сырой клетчатки, 12-15 воды. Содержание белка в отрубях на 29, больше,чем в пшеничной муке второго сорта, соотношение белков и углеводов 13,5 при оптимальном 14, тогда как в муке 17. Отруби используется как в питание человека, так и животных. Известен способ получения биологически активной муки из пивной дробины, включающий подачу сырой пивной дробины влажностью 70-80 на прессование с дальнейшим выделением твердой отпрессованной фракции и отводом жидкой фракции. При этом твердую фракцию направляют на сушку в горизонтальный вакуумный низкотемпературный котел, а жидкую, содержащую 2,5-3 белка, направляют в отстойную центрифугу,где проводят вторичное разделение на твердую часть, которая возвращается в горизонтальный вакуумный низкотемпературный котел, а жидкую удаляют из дальнейшего процесса. Высушенную пивную дробину измельчают в молотковой дробилке с сеткой диаметром отверстий 1 мм, а затем просеивают на сите с диаметром отверстий 0,2 мм с получением целевого продукта тонко измельченной муки со степенью дисперсности 60 мкм (Патент РФ 2250045, кл. А 23 К 1/06, А 23 К 1/16, 23 1/29, 23 1/30. 03.06.2003) (прототип). Биологически активная мука из пивной дробины позволяет использовать ее как в питании человека,так и животного. Недостатком способа является сложность процесса, использование более 5 технологических 2 операций (прессование, сушка, обезвоживание на центрифуге, дробление, просеивание для получения фракции 60 мкм.), образование повторного отхода в виде жидкости после центрифуги, которая не используется, а сливается в канализацию, тем самым наносится ущерб экологии. Недостатком также является то, что в полученной биологически активной муке содержание белка (сырого протеина) и клетчатки остается на том же уровне, что и в не обработанной сухой пивной дробине, т.е. соответственно на уровне 24,82 и 12,7. Известен способ производства колбасных изделий из мяса птицы с пивной дробиной, согласно которому в качестве растительной биологически активной добавки вводят муку из пивной дробины в количестве 1-1,5,полученную путем предварительного прессования исходной сырой пивной дробины с содержанием сухих веществ более 20, с дальнейшим выделением твердой отпрессованной части и удалением жидкой фракции, затем твердую часть подвергают обезвоживанию при температуре 40-60 с одновременным частичным измельчением, а далее высушенная пивная дробина поступает в молотковую дробилку с сеткой диаметром отверстий 1 мм, а оттуда измельченная пивная дробина подается на сито с диаметром отверстий 0,2 мм с получением муки со степенью дисперсности 60 мкм. (Патент РФ 2239336, кл. 23 1/317, 23 1/315, 23 1/314, 23 1/3, 231/29. 10.11.2004). Недостатки данного способа те же, что и предыдущего способа. Известен состав для приготовления хлеба,содержащий муку пшеничную,дрожжи прессованные, соль, сахар, муку ржаную обдирную,солод ржаной красный, кориандр молотый и дробину пивную сырую, измельченную до частиц с размером до 3 мм в количестве 10 от массы готовой продукции (Патент РФ 2246216, кл. 212/36,212/38,218/02,2113/02,20.02.2005). Недостатком данного состава является использование сырой пивной дробины, которая после 24 часов хранения плесневеет и закисает. Поэтому возникает проблема ее транспортировки из пивоваренного производства и хранения на хлебопекарных комбинатах. Далее из-за наличия частиц размером до 3 мм сырая пивная дробина включается в состав хлеба в ограниченном количестве и ее невозможно включать в состав колбасных изделий из-за таких размеров частиц. Недостатком также является то, что в сырой пивной дробине содержание клетчатки при вводе в состав хлеба остается на том же уровне, т.е. на уровне 3,5-4 (в сухой 12-14), что не позволяет вводить ее в состав хлеба в большем количестве. Известен способ производства хлеба,включающий измельчение отрубей, приготовление теста смешиванием муки с измельченными отрубями, гидролизующим агентом и другими компонентами теста. При этом измельчение отрубей проводят в присутствии гидролизующего агента путем гидродинамической обработки суспензии отрубей при температуре 30-70, гидромодуле от 12,5 до 14 в роторно-пульсационном аппарате(кавитаторе). При этом в качестве гидролизующего агента используют жидкие закваски, имеется ввиду хлебопекарные дрожжи (Патент РФ 2183406, кл. 21 8/02, 21 13/04, 21.07.2000). Недостатком способа является недостаточное содержание в измельченных отрубях сырого протеина 14-17 и большое содержание сырой клетчатки 7- 10, что не позволяет включать их в состав хлеба в количестве не более 15- 17. Однако основным недостатком является то, что закваски состоят из живых микроорганизмов и при гидродинамической обработке большая часть их погибает, т.к. при гидродинамической кавитации продукт стерилизуется под воздействием давления и температуры. Также недостатком способа является необходимость иметь на каждом хлебопекарном предприятии перечень оборудования для осуществления способа, т.к. суспензия из пшеничных отрубей готовится непосредственно при приготовлении замеса при выпечке хлеба. Известен способ ввода сухой пивной дробины,содержащей 25-26 сырого протеина и 15-16 сырой клетчатки, в комбикорма для кур в количестве 8, а с ферментом - пробиотиком целлобактерином-Т до 15 (Ш. Имангулов и др. Удвоенная норма пивной дробины в рационе кур./Ж. Птицеводство 8, 2005 г.). Недостатком данного способа является то, что в сухой пивной дробине содержание клетчатки достигает 15-16, что ограничивает нормы ее ввода в комбикорма для птицы. Для увеличения процента ввода в 2 раза используют фермент - пробиотик целлобактерин-Т,однако такое решение позволяет увеличить ввод сухой пивной дробины только в 2 раза. Известен способ использования закваски Леснова в кормосмеси (см. патент РФ 2122330, кл. А 23 К 1/12. Дата публ. 27.11.1998), включающий измельчение, увлажнение растительного сырья(соломы, грубостебельчатого сена, стеблей и кочерыжек кукурузы,сахарной свеклы,хлопчатника, шелуха зерен, камыша, обрезки садов и виноградников и так далее) водой или паром до 45- 75, подогрев до температуре 40 - 80, внесение закваски и выдержку (ферментацию) в течении 12 ч. Закваска Леснова содержит мицелии целлюлозолитических,пектолитических и амилолитических микрогрибов и готовят ее на основе рубцовой жидкости крупного рогатого скота или лося. При этом мицелии не только воздействует на клетчатку корма с последующим разложением на глюкозу и мальтозу, но и в присутствии азота способствует наращиванию микробного белка,который усваивается почти на 20 больше, чем белки растительного или животного происхождения. Оптимальными для ферментации закваской Леснова считаются влажность и температура соответственно 55 и 55. В целом данный способ позволяет повысить питательность растительных кормов, а именно увеличить белковую составляющую с незаменимыми аминокислотами в полтора и более раз,снизить количество клетчатки прямо пропорционально увеличению моносахаров,синтезировать витамины группы Д, В, Е, К, Н, . Недостатком способа является измельчение растительного сырья механическим способом,позволяющим получать фракцию с размером частиц 1-5 мм,что отрицательно влияет на продолжительность процесса ферментации. Известен способ производства комбинированного кормового концентрата,включающий сбор молочной сыворотки и вторичных сырьевых ресурсов пивоваренной промышленности (пивной дробины, белкового отстоя и аспирационных отходов), составление и сгущение смеси, внесение просеянных зерновых отходов, раствора гидроксида кальция и карбамида. При этом с целью повышения кормовой ценности,смесь пивной дробины и белкового отстоя с массовой долей сухих веществ (21 2) подвергают ферментативному гидролизу закваской П.А.Леснова при температуре (605)С в течение от 5 до 12 ч.(Патент РФ 2352138, кл. А 23 К 1/00, А 23 К 1/06,23.07.2007). Недостатком способа является невозможность использования концентрата в пищевых целях, т.к. он содержит карбамид, гидроксид кальция, не пищевые зерновые отходы. Известен способ переработки пивной дробины в кормовую добавку, включающий обезвоживание пивной дробины влажностью 88 центрифугированием или прессованием до влажности 60, подогревом, с например паром до температуры 40-60 и ферментацией закваской Леснова в течении 6-12 часов, с последующей сушкой до влажности 6-12 (Предварит, патент 16531, кл. А 23 К 1/06, А 23 К 1/165 опубл. 15.12.2005, бюл. 12) (прототип). Недостатком способа является невозможность использования добавки в большем количестве при производстве хлебобулочных и колбасных изделий из-за наличия фракции с размерами частиц 3-5 мм. Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание способа производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства с повышенным содержанием белка(сырого протеина) и минимальным содержанием сырой клетчатки, что дает возможность увеличить ее включение в состав хлебобулочных изделий, фарша колбасных изделий и в другие пищевые и кормовые продукты. Технический результат достигается тем, что сырая пивная дробина влажностью 75-88 и пшеничные отруби влажностью 12-15 взятые в соотношении до 55 гидродинамической кавитацией, а затем подвергаются твердофазной ферментации закваской Леснова и сушке с получением белковой муки влажностью 8-12 с содержанием сырого протеина 38-42, сырой клетчатки 2-4. Использование способа позволяет получить из отходов пивоваренного и мукомольного производства белковую муку пищевого и кормового назначения с содержанием сырого протеина 38-42 и сырой клетчатки 2-4 , что позволяет вводить ее в рецепты хлебобулочных изделий до 20-25, мясных пищевых изделий до 3 и в комбикорма в количестве 40-70, что 1,5-2 раза больше, чем количество вводимых аналогичных добавок из отходов пивоваренного и мукомольного производства. Способ производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства осуществляют следующим образом. Сырая пивная дробина влажностью 75 - 88 с содержанием 5-7 белков (сырого протеина), 3,5 4 сырой клетчатки и пшеничные отруби влажностью 12 - 15 с содержанием 14-17 сырого протеина, 7-10 сырой клетчатки берутся в соотношении(2,2-5,3)1,достаточном для достижения влажности смеси 65, что является оптимальной для последующей кавитации и твердофазной ферментации закваской Леснова. Затем смесь влажностью 65 подвергается гидродинамической кавитации в кавитационной установке, под воздействием которой смесь одновременно смешивается, измельчается до фракции с размером частиц 30-60 мкм и нагревается до 55, что является оптимальным для последующей ферментации закваской Леснова. Далее смесь влажностью 65, температурой 55 С, размером частиц 30-60 мкм. ферментируется закваской Леснова и высушивается до влажности 8 12 и в результате получается белковая мука с содержанием сырого протеина 38-42, сырой клетчатки 2-4. Полученная белковая мука из-за большого содержания сырого протеина и малого содержания сырой клетчатки вводится в рецепты пищевых и кормовых продуктов в большем количестве, чем аналогичные добавки полученные другими способами. Пример 1. 100 кг. пивной дробины влажностью 88 и 46 кг. пшеничных отрубей влажностью 15,т.е. взятые в соотношении 2,21, засыпаются в кавитационную установку и полученная смесь влажностью 65 подвергается гидродинамической кавитации, под воздействием которой смесь многократно перемешивается, измельчается до фракции 30-60 мкм и нагревается до температуры 55. Затем нагретая смесь подвергается твердофазной ферментации закваской Леснова и высушивается до влажности 8. Полученная белковая мука содержит 38 сырого протеина и 4 сырой клетчатки, которая добавляется в хлебобулочные изделия в количестве 20, в колбасные изделия в количестве 2, в комбикорма и корма в количестве 40-70. Пример 2. 100 кг. пивной дробины влажностью 75 и 19 кг. Пшеничных отрубей влажностью 12,т.е. взятые в соотношении 5,31, засыпаются в кавитационную установку и полученная смесь влажностью 65 подвергается гидродинамической кавитации, под воздействием которой смесь многократно перемешивается, измельчается до фракции с размером частиц 30-60 мкм и нагревается до температуры 55. Затем нагретая смесь подвергается твердофазной ферментации закваской Леснова и высушивается до влажности 12. Полученная белковая мука содержит 42 сырого протеина и 2 сырой клетчатки, которая добавляется в хлебобулочные изделия в количестве 25, в колбасные изделия в количестве 4, в комбикорма и корма 40-70. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ производства пищевой и кормовой белковой муки из отходов пивоваренного и мукомольного производства, включающий их измельчение, сушку, отличающийся тем, что сырую пивную дробину влажностью 75-88 и отруби влажностью 12-15 берут в соотношении(2,2-5,3) 1, смешивают, измельчают до фракции 3060 мкм и нагревают до 55 гидродинамической кавитацией, а затем подвергают твердофазной ферментации закваской Леснова и сушке с получением белковой муки влажностью 8-12 с содержанием сырого протеина 38-42, сырой клетчатки 2-4.