Способ получения порошка из растительного сырья и устройство для его осуществления

Предлагаемые изобретения относятся к пищевой промышленности, а именно к технологиям получения порошка из растительного сырья, который используется в кондитерской, пищеконцентратной и других отраслях пищевой промышленности.

Порошки из фруктов, овощей, ягод, трав, специй, грибов, рыбы, мяса и др. сельхозпродуктов с высокой концентрацией биологически активных веществ ранее стоили дорого и служили основой питания исключительно для космонавтов. Разработанная нами уникальная технологии обеспечивает существенное снижение стоимости порошков при их высоком качестве, и открывают широкое применение таких порошков для приготовления различных высококачественных, недорогих продуктов питания и пищевых добавок, доступных всем слоям населения.

Основными традиционными потребителями порошков являются молокозаводы,  кондитерские фабрики, хлебопекарная промышленность, производство колбас, концентрированных завтраков быстрого приготовления, детского питания, пищевых добавок и др.

Ученые геронтологи подтверждают: именно в овощах и фруктах содержатся вещества – антиоксиданты, которые в организме не синтезируются и должны поступать с пищей. Это витамины А, Е, С, Р, К, которых много в крапиве, черных сортах винограда, свекле, краснокачанной капусте, надземной части экстрагона, укропа, кинзы, петрушки, мяты, розмарина, шалфея. Антиоксидантами богаты яблоки, вишня, темная черешня, черный чай, шиповник, орехи, черноплодная рябина, черная смородина. Все они способствуют предупреждению преждевременного старения и увеличению продолжительности жизни. Надо ежедневно съедать не менее 600 граммов свеклы, капусты, чеснока, лука, картофеля, зелени; не менее 300 граммов фруктов или ягод с мякотью, и еще около 400 граммов разнообразных кисломолочных напитков. Но ежедневно, круглый год, съедать такое количество свежих фруктов и овощей могут только единицы… Другое дело, эти же овощи, фрукты, ягоды, но только обезвоженные и превращенные в тонкодисперсные порошки, в которых  сохранены все полезные свойства исходного сырья, витамины, биологически активные вещества, вкусовые, ароматические и другие составляющие. Порошки в массе своей уменьшены в 6…8 раз, хранятся в обычных условиях 1,5 и более лет. Таким образом, ежедневная норма 600 граммов овощей превращаются в 100 граммов порошков, а 300 граммов фруктов и ягод в 50 граммов порошков. Благодаря этому, 150 граммов высокополезных людям порошкообразных продуктов превращенных в красивые, вкусные формы с удовольствием за два-три раза в день съедят и дети, и взрослые.

Основой новых технологий являются разработанные нами новые установки, предназначенные для производства сухих порошков из сельскохозяйственного сырья активационным методом, при этом в порошках сохраняются полезные вещества – витамины, биологически активные вещества, вкусовые, ароматические и др. составляющие. В процессе переработки продукты не окисляются, технологические процессы являются экологически чистыми и не загрязняют окружающую среду. Обслуживание установок простое, управление доступно практически любому человеку после обучения нашими специалистами. При применении запатентованного способа и установки обеспечивается получение порошка из растительного сырья, имеющего заданную дисперсность и не подверженного комкованию в процессе длительного хранения. В полученном порошке сохраняются витаминный состав и органолептических свойств (вкус, запах) исходного растительного сырья. В отличие от используемых в настоящее время подобных технологий получения порошка из растительного сырья, данное изобретение позволяет получать более качественный продукт с высоким содержанием витаминов и, при этом, не требует больших затрат и вложений. Установка для обработки сырья проста и недорога в эксплуатации, компактна и экономически эффективна. Изобретение может быть использовано как на предприятиях малого бизнеса, так и крупными промышленными предприятиями.

Способ получения порошка из растительного сырья осуществляют следующим образом.

Предварительно подготовленное растительное сырье, представляющее собой измельченную в виде кусочков, стружки либо мезги растительную массу, подают в узел перетирания через бункер, где оно посредством винтового шнека перемещается в направлении сопла. При этом предварительно подготовленное растительное сырье перетирается шнеком до образования однородной смеси, которая затем поступает в цилиндрический корпус сушильной камеры. Полученную однородную смесь растительного сырья через сопло вводят в рабочую зону сушильной камеры, расположенную над измельчителем в нижней части цилиндрического корпуса, где она подвергается предварительному дроблению.  Через примыкающие к цилиндрическому корпусу патрубки, в рабочую зону сушильной камеры поступает теплоноситель, который нагревают посредством теплогенераторов. Теплоноситель, поступающий в сушильную камеру , перемещается в восходящем направлении в рабочей зоне цилиндрического корпуса в виде закрученного потока, подхватывая частицы однородной смеси, предварительно дробленых с помощью измельчителя. По достижении частицами растительного сырья заданной влажности и дисперсности они потоком теплоносителя, перемещающимся по рабочей зоне сушильной камеры  со скоростью, равной 1,0-1,5 скорости витания частиц, выносятся в верхнюю часть цилиндрического корпуса откуда по входным патрубкам поступают в пылеуловители, соединенные своими выходными патрубками с вытяжным компрессором. Затем полученный порошок выводят из пылеуловителей на расфасовку.

Установка и способ прошли промышленные испытания, подтвердившие их высокую эффективность, что видно из приведенных примеров.

Пример 1. В качестве предварительно подготовленного растительного сырья брали 20 кг измельченных яблок, которые загружали в узел перетирания через бункер. В результате их обработки в узле перетирания получали перетертую однородную смесь с влажностью 83%, которую вводили в сушильную камеру при температуре теплоносителя 125оС, где она подвергалась предварительному дроблению на измельчителе. Полученные частицы растительного сырья размером 40 мкм обрабатывали в потоке теплоносителя, перемещающегося в восходящем направлении со скоростью 8 м/с, что составляло 1,5 скорости витания частиц в сушильной камере. При этом общее время сушки 20 кг исходного сырья составило 1,5 ч, а выход полученного порошка влажностью 6% составил 3,480 кг.

Пример 2. В качестве предварительно подготовленного растительного сырья брали 10 кг чеснока с исходной влажностью 78%. В результате его обработки в узле перетирания получали перетертую однородную смесь, которую вводили в сушильную камеру при температуре теплоносителя 100оС, где она подвергалась предварительному дроблению на измельчителе. Полученные частицы растительного сырья размером 35-40 мкм обрабатывали в потоке теплоносителя, перемещающегося в восходящем направлении со скоростью 7,5 м/с, что составляло 1,1 скорости витания частиц в сушильной камере. При этом процесс обработки исходного растительного сырья продолжался 0,8 ч, а выход полученного порошка влажностью 8% составил 1,875 кг.

Пример 3. В качестве исходного растительного сырья брали 36 кг тыквы с исходной влажностью 93%, которую загружали в узел перетирания через бункер. Одновременно с этим в дополнительный бункер загружали 24 кг порошка тыквы влажностью 6%. В результате их совместной обработки в узле перетирания получали перетертую однородную смесь влажностью 62%, которую вводили в сушильную камеру при температуре теплоносителя 80оС, где она подвергалась предварительному дроблению на измельчителе. Полученные частицы растительного сырья размером 30 мкм обрабатывали в потоке теплоносителя, перемещающегося в восходящем направлении со скоростью 6,5 м/с, что составляло 1,0 скорости витания частиц в сушильной камере. При этом процесс обработки исходного растительного сырья продолжался 6,8 ч, а выход полученного порошка влажностью 7% составил 28,540 кг.

Установка проста в пользовании и обслуживается одним оператором, (см. иллюстрационные материалы):

Рис. 1 - Измельчитель сырья (измельчает сырье в мезгу-кащицу). По желанию заказчика измельчитель может находится над бункером установки или располагаться отдельно от нее.

Рис. 2 - Дозатор. Загрузка в бункер мезги, автоматическая дозированная подача сырья в активатор установки.

Рис. 3 - Выгрузка готового порошка.

Рис. 4 - Общий вид установки.

Сравнительная таблица методов консервирования сельскохозяйственной продукции

Исходный продукт

Технико-экономические показатели установки

Установка сертифицирована Госстандартом Украины (ТУУ 23913766-002-99). На 72 вида получаемого порошка действуют технические условия Украины.

При поставке оборудования, специалисты предприятия осуществляют монтаж установки, вводят установку в эксплуатацию, обучают обслуживающий персонал, передают технические условия на порошки, оказывают консультативную помощь в рациональной организации производства продукции.

Предлагаемая установка и технология защищены патентами Украины и России. 

Тридцать установок уже успешно работают на предприятиях Украины.

Владелец патента предлагает заинтересованным юридическим и физическим лицам заключить лицензионное соглашение на использование запатентованной группы изобретений, приобрести заявленные установки.

Разработчик  также может предоставить:

1. Нормативно техническая документацию для изготовления оборудования по производству порошков.
2. Технические условия ТУ У 29.5-23913766-004:2003 "Установки активационные сушильно-измельчительные.
3. Технологические инструкции для производства порошков.
4. Технические условия ТУ У 15.1-23913766-001:2004 "Порошки из мяса варенного"
5. Технические условия ТУ У 15.3-23913766-002:2005 "Порошки тонкодисперстные овощные и фруктово-ягодные
6. Технические условия ТУ У 15.8-23913766-003:2005 "Порошки тонкодисперстные из зерновых культур для детского и диетического питания"