Первичная переработка зерна узколистного люпина в крупку и муку

  Реферат. В отделе комплексной переработки зерна ФГБНУ «ВНИИЗ» были проведены исследования по переработке с зерна узколистного люпина в крупку и муку. На первом этапе рассматривали процесс шелушения зерна узколистного люпина на лабораторном центробежном шелушителе. Для дробления зерна использовали шелушитель с частотой вращения рабочего диска n = 3000 мин^-1, что обеспечивало скорость его периферии V= 76 м/с. Отвеивание мучки и оболочек проводили на лабораторном пневмосепараторе фирмы «Петкус» при различных скоростях воздуха в пневмоканале. Исследования показали, что отвеивания лузги из зерна измельченного узколистного люпина с исходной влажностью 9,7% происходит при скорости воздуха в пневмоканале 6,5 м/с. При этом выход крупки составляет около 72%, оболочки и мучка в крупке отсутствуют, а содержание недоруша (частицы зерен с остатками оболочки) – 0,3%. Для измельченного зернаузколистного люпина влажностью 13,3% хорошее качество крупки достигается после отвеивания на скорости воздуха 7,8 м/с, при этом выход так же около 72%, но недоруша – 1,9%. На втором этапе исследовали процесс измельчения крупки из шелушенного зерна узколистного люпина в муку. Режимы извлечения люпиновой муки на мучном сите 220 мкм на технологических системах составили: 15-20% на первой системе, 25-30% на второй, 20-25% на третьей, 20-25% на четвертой, 7-10% на пятой и 2-5% на последней системе. Общий выход люпиновой муки из крупки вне зависимости от исходной влажности составил не менее 95%.
 
Введение
Люпин, в качестве высокобелковой добавки, получает все большее применение в производстве комбикормов. В РФ в промышленных масштабах производится два вида люпина: узколистный и белый. Зерна первого имеют округлую форму (похожи на сою), а белый люпин - приплюснутую квадратно-округлую форму. Общий вид люпина узколистного приведен на рисунке 1.
 

 
Рис. 1 - Общий вид зерна люпина узколистного
 
Содержание белка в зерне узколистного люпина может достигать 30-35%, при этом люпин имеет оболочку, которая составляет до 10% от массы зерна и состоит, в основном, из трудно усвояемых полисахаридов. Удаление оболочки позволяет повысить концентрацию белка до 45% и снизить содержание клетчатки. При этом повышается кормовая и питательная ценность продукта.
 
Цель наших исследований – установление режимов первичной переработки зерна узколистного люпина в крупку и муку.

Объект и методы
Объектом проведенных исследований являлся сорт узколистного люпина «Деко 2», выведенный в ТСХА. В отделе комплексной переработки зерна ФГБНУ «ВНИИЗ» были проведены исследованияпо первичной переработке с зерна узколистного люпина в крупку и муку. Для дробления зерна использовали шелушитель с частотой вращения рабочего диска n = 3000 мин^-1, что обеспечивало скорость его периферии V= 76 м/с. Отвеивание мучки и оболочек проводили на лабораторном пневмосепараторе фирмы «Петкус» при различных скоростях воздуха в пневмоканале. Измельчение люпиновой крупки в муку производили на лабораторной молотковой дробилке и размоло-сортирующем агрегате РСА-5.
 
Результаты и их обсуждение
Ранее проводимые исследования по обрушению белого люпина с использованием дробилок различных конструкций показало эффективность его переработки с получением крупок и муки [1-6].
На первом этапе исследований рассматривали процесс шелушения зерна узколистного люпина на лабораторном центробежном шелушителе. Общая технологическая схема переработки зерна люпина в крупку представлена на рисунке 2.
 

Рис. 2 -Технологическая схема переработки зерна узколистного люпина в крупку.
 
Были взяты две навески измельченного узколистного люпина по 200 грамм каждая с влажностью 9,7% и 13,3% соответственно. Зависимость доли относов в виде оболочки и мучки от скорости воздуха в пневмосепараторе представлена на рисунке 3.
 

Рис.3 - Доля относов в зависимости от скорости воздуха для зерна влажностью: 1 – 9,7%; 2 – 13,3%.
 
Исследования показали, что отвеивания лузги из зерна измельченного узколистного люпина с исходной влажностью 9,7% происходит при скорости воздуха в пневмоканале 6,5 м/с. При этом выход крупки составляет около 72%, оболочки и мучка в крупке отсутствуют, а содержание недоруша (частицы зерен с остатками оболочки) – 0,3%.

Для измельченного зерна узколистного люпина влажностью 13,3% хорошее качество крупки достигается после отвеивания на скорости воздуха 7,8 м/с, при этом выход так же около 72%, нонедоруша– 1,9%.
Результаты ситового анализа крупки представлены в табл.1.
 
Таблица 1 - Фракционный состав крупки узколистного люпина
 

Диаметр отверстий сит, мм		Выход крупки, %
Сход	Проход	Исходная влажность 13,3%	Исходная влажность 9,7%
0	1,5	3	13
1,5	2	5	10
2	2,5	7	11
2,5	3	14	14
3	3,5	17	15
3,5	4	13	14
4		41	23
Всего:		100	100

 
 
Аналогичные данные для относов представлены в таблице 2.
 
Таблица 2 - Фракционный состав относов продуктов измельчения узколистного люпина
 

Диаметр отверстий сит, мм		Выход относов, %
Сход	Проход	Исходная влажность 13,3%	Исходная влажность 9,7%
0	1	5	22
1	1,5	7	20
1,5	2	10	18
2	2,5	11	15
2,5	3	14	12*
3	3,5	15*	7*
3,5	4	14*	4*
4		24*	2*
Всего:		100	100

* чистые оболочки
 
Из таблиц видно, что со снижением влажности повышается доля малкой фракции, как в крупке, так и в относах. Следует заметить, что мелкая фракция относов (проход менее 1,5-2,0 мм) содержит большую долю мучки и мелких частиц ядра, и имеет повышенное содержание белка [5].

В относах доля чистых оболочек для зерна влажностью 13,3% составляет 0,52, в то время как для зерна влажностью 9,7% - 0,25, т.е. вдвое меньше. Во втором случае оболочки переизмельчились и попали вместе с мучкой ядра в мелкую фракцию, существенно обогатив ее и повысив содержание клетчатки и, соответственно, снизив содержание белка и недоруша.

На втором этапе исследовали процесс измельчения крупки из шелушенного зерна узколистного люпина в муку. Структурная схема переработки люпиновой крупки в муку состоит из 6 систем и представлена на рисунке 4.
 
 
 
 
  За основу разработанной технологической схемы переработки узколистной люпиновой крупки в муку взяли запатентованный способ получения муки гороховой [7]. Режимы извлечения люпиновой муки на мучном сите 220 мкм на технологических системах составили: 15-20% на первой системе, 25-30% на второй, 20-25% на третьей, 20-25% на четвертой, 7-10% на пятой и 2-5% на последней системе. Общий выход люпиновой муки из крупки вне зависимости от исходной влажности составил не менее 95%.

Выводы 
1. Использование центробежного шелушителя для дробления зерна узколистного люпина влажностью 10-13% при скорости на периферии рабочего диска V=76 м/с обеспечивает получение люпиновой крупки с повышенным содержанием белка и с выходом не менее 72%.
2. Отвеивание лузги из зерна измельченного узколистного люпина целесообразно проводить при скорости воздуха в пневмоканале от 6,5 м/с до 7,8 м/с.
3. Для измельчения люпиновой крупки в муку (проход 220 мкм) рекомендуем использовать 6 технологических систем. При этом общий выход люпиновой муки из крупки составляет не менее 95%.
 
 
Библиографический список
1. Филин, В.М. Шелушение белого люпина на машинах малой производительности /В.М. Филин, С.В. Зверев // Комбикорма. - 2014. - № 7-8. -  с. 48-50.
2.  Зверев, С.В. Первичная переработка белого люпина / С.В. Зверев, А.С. Цыгуткин // ж. «Современный фермер», журнал предприятий АПК. – 2014. - №8. –С. 47-51.
3. Штеле А.Л. Шелушение белого люпина / А.Л. Штеле, С.В. Зверев // ж. «Белый люпин. Культура 21 века». – 2014. - №1.- С. 1-8.
4. Зверев, С.В. Первичная переработка зерна белого люпина / Зверев, С.В. Сесикашвили О.Ш. // Кутаиси:Университет Акакия Церетелли // 2016. – 88 с.
5. Зверев, С.В. Шелушение зерна белого люпина / С.В. Зверев, Р.Х. Кандроков, А.А.Стариченков // Хранение и переработка зерна. - 2014. - № 9. -  с. 45.
6. Зверев, С.В. Белый люпин – альтернатива сое /С.В. Зверев // Птицепром, 2016. №2 (31). – С. 46-48.
7. Закладной Г.А., Кандроков Р.Х. Способ получения муки гороховой. Патент на изобретение RUS 2575959 11.05.2014.
 

---