Сухая очистка кукурузного зерна от зародыша и цветковой оболочки на спиртовом заводе

Существующие цены на кукурузный зародыш - здесь и кукурузное масло - здесь

Еще вчера "сухое" выделение кукурузного зародыша на спиртовом заводе казалось невозможным, но уже сегодня, благодаря новой технике, которая позволяет осуществить дежерминацию, т.е. извлечение зародыша, на 100% это может каждый.

Зародыш зерна (в данном случае кукурузного) не участвует в спиртовом брожении, т.к. практически не содержит крахмала, поэтому он является балластом для спиртового производства. Зародыш необходимо предварительно извлекать, поскольку попав в технологический процесс он разбавляется водой в соотношении 1 : 2,5 . При разбавлении водой объем, занимаемый зерновым зародышем, увеличится в 2,5 раза и БЕСПОЛЕЗНО займет объем производственной аппаратуры, предназначенный для крахмала.

Как правило, сухим способом удается извлечь до 10% зародыша, поступающего с зерном. Таким образом, предварительное "сухое" извлечение зернового зародыша позволит на 25% увеличить эффективность использования технологического оборудования. Это правило распространяется и другие зерновые культуры.

Вместе с зерновым зародышем удается извлекать до 6% цветковых оболочек зерна, которые представляет чистую целлюлозу, и в спиртовом брожении не участвуют. Цветковая оболочка зерна также являются балластом для спиртового производства и на нее распространяется все вышесказанное.

После извлечения зерновой зародыш может быть реализован/продан в состоянии "как есть", т.к. содержит в своем составе до 30% жира, или направлен на дальнейшую переработку с целью получения сырого кукурузного масла на масло-прессе - холодный отжим.

Кукурузное масло по ГОСТ 8808–2000 делятится на виды и марки:

> сырое нерафинированное марки Р (для промышленно переработки с применением рафинации и дезодорации),

> рафинированное недезодорированное марки СК (для введения в рецептуры саломасов и кулинарных жиров, и др пищевых продуктов),

> рафинированное дезодорированное марки Д (для производства продуктов детского и диетического питания)

> рафинированное дезодорированное марки П (для поставки в торговую сеть и на предприятия общественного питания).

Применяют его для приготовления различных теста, хлебобулочных изделий, соусов, используют в изготовлении питания для детей. Относительно высокая температура точки образования дыма (smoke point) делает кукурузное масло применимым для жарки. В медицине используют в качестве противо-склеротического средства.

Кукурузное масло легко усваивается, оно богато ненасыщенными жирными кислотами (витамин F), способствует укреплению иммунитета, и оказывает регулирующее действие на содержание липидов и холестерина; препятствует отложению холестерина в стенках кровеносных сосудов. Кроме того, кукурузное масло богато фосфатидами, биологически активными веществами, входящими в состав клеточных мембран и регулирующими многие функции мозга. Из масла вырабатывают витамин Е (токоферол).

Нерафинированное кукурузное масло рекомендуют употреблять в пищу больным ожирением, сахарным диабетом, атеросклерозом, болезнями печени, больным с нарушениями липидного обмена или сочетанием нарушений липидного и углеводного обменов.

Все эти операции принесут дополнительную прибыль в кратчайший срок, т.к. производственный цикл составляет всего несколько минут, а срок окупаемости данного проекта составляет несколько месяцев. Это позволит пополнить оборотный капитал компании в короткий срок и без дополнительных заимствований.

Схема массового баланса для сухого извлечения зародыша кукурузы, эндосперма и цветковой оболочки

Примечание: Влажность кукурузы 14%

Состав фракций зерна

Состав улучшенной DDGS (сухой барды)

* Все значения сухому веществу за исключением влаги и количества

** 9 - 12% больше, чем в стандартной DDGS

Ожидания по производительности

Экономическая модель

Основные переменные данные используемые в экономической модели

Экономическое моделирование, для спиртового завода с производительностью 50 000 000 галлонов спирта в год (189 270 589 литров в год или 63 000 Дал/сутки), использующего систему предварительного извлечения зародыша кукурузы сухим способом

Выводы

от применения системы сухого фракционирования кукурузы

Промышленная переработка кукурузного зерна в сухом виде

В мировом производстве зерна с долей 32% первое место занимает промышленная переработка зерна кукурузы ( маиса ), что составляет примерно 2,2 млрд. тонн.

Это ясно показывает, что кукуруза является одним из тех видов, который имеющие решающую долю в мировом производстве зерна. Применение современных технологий выращивания и с выведение новых сортов кукурузы, и использованием удобрений приводит к повышению урожайности, но также позволяют выращивать кукурузу в региона, которые прежде казались неподходящими для кукурузы.

Из поколения в поколение, кукуруза использовалась в виде корма для домашних животных. Позже, когда кукуруза для многих людей стала основным продуктом питания, нашлось много различных способов ее переработки и приготовления , которые были адаптированы для популярного на сегодняшний день использования. Несколько примеров: лепешки в Мексике и Центральной Америке, Arepa в Колумбии и Венесуэлы, фуражное зерно на юге Африки или полента в Европе.

Изменения в потребительских привычках и образе жизни человека побудили исследования в промышленном производстве этих традиционных основных продуктов питания для того, чтобы облегчить использование или подготовку в обрабатывающей промышленности, а также в домашних хозяйствах. В то же время, эти исследования были расширены, чтобы создать новые продукты, основанные на кукурузе. Специальное внимание было уделено возможности сокращения времени в приготовлении кукурузных блюд.

Кукуруза Zea Mays (маис) - это однолетнее травянистое растение семейства злаков, зерновая и кормовая культура, подразделяется на 9 ботанических групп: кремнистая, зубовидная, полузубовидная (широко возделываются), лопающаяся, сахарная, крахмалистая, крахмалисто-сахарная, восковидная (ограниченные площади), пленчатая .

Несколько тысяч сортов кукурузы делятся на группы в зависимости от характеристики, такие как, например, структура и форма семян. Твердость и размер зерна, жесткие и более мелкие зерна чаще встречаются с разнообразных Кремневидных сортах кукурузы, и напротив эндосперм различных Зубовидных сортов кукурузы (например Желтой кукурузы и Белой кукурузы) , как правило, мягкий и частично рассыпчатый. Размер зародыша , как правило, больше в зубовидной кукурузе. Стекловидные сорта кукурузы обычно дают более высокий выход крупы и более низкий выход зародыша, чем более мягкая, рассыпчатая Зубовидная кукуруза, поэтому выбор сорта и типа кукурузы предварительно определяется готовой продукцией

Структура зерна кукурузы не очень отличается от других зерновых.

Следующая иллюстрация показывает поперечное сечение в зерне кукурузы с его основных компонентов:

Состав зерна кукурузы:

Структура зерна кукурузы дает информацию, касающуюся критериев, которые необходимо соблюдать при обработке. Доминирующее положение большого зародыша можно увидеть на рисунке. Зародыш погружен глубоко в эндосперм. Кроме того, зародыш с высоким содержанием жира, а также околоплодник, также частично с высокой долей жира, должны быть полностью удалены в процессах, в которых готовая продукция должна иметь низкое содержание жира для предотвращения прогоркания.

Одним из факторов, влияющих на производство нежирные готовой продукции является содержание жира в эндосперме зерна. Это зависит от сорта кукурузы, от страны производителя, а также от года

В мукомольной промышленности, в основном обрабатываются кремневидные сорта кукурузы и мягкая кукуруза.

Кроме характеристик зерна, цвет зерна может отличаться от одного сорта к другому, от белого, желтого, красного и фиолетового до почти черного.

Процесс-соответственно. шлифовальные системы, оказывает существенное влияние на качество и выход готового продукта. В результате при проектировании промышленной установки основным изделием для переработки кукурузы должен быть указаны извлечение зародыша ( т.е. дежерминация) и фрезерование.

Кроме того, некоторые процессы изображенные ниже, например производство Arepa и лепешки содержат конкретные требования к оборудованию завода по переработке кукурузы.

Продукты из кукурузы, обработанные на мельнице, в основном классифицируются на 4 категории, а именно отшелушенная крупа (грубая), крупа пивная (средняя), Снэк-крупа (мелкая) и кукурузная мука.

Основные продукты после процесса дежерминации и процесса размола кукурузного зерна

Обрабатывающие системы

Очистка зерна

Сепаратор с аспирационным каналом и камнеотборочная машина являются основными машинами в системах очистки кукурузы. С установкой комбинатора кукурузы, вместо камнеотборочной машины, будут дополнительно классифицированы и разделены большая часть из "початков" и других легких примесей. Если установлены специальные требования к конечному продукту, например, минимальное количество фрагментов зерна, или, если есть проблемы, касающаяся афлатоксинов, то может быть установлена чистящая машина с прикрепленным аспирационным каналом.

Если нужно избежать колебаний влажности зерна, и соответственно для получения равномерной влажности конечного продукта, то автоматический контроль влажности "АКВАТРОН" является идеальным решением.

Увлажнение происходит с помощью специального увлажняющего винта.

Удаление кукурузного зародыша/ Дежерминация

Новейшая технология удаления кукурузного зародыша с новым запатентованным дежерминатором MHXM признан лучшей технологией в переработке кукурузы. Двойная функция разделения зародыша и в то же время удаление околоплодника позволяет достичь уникальных результатов по низкому содержанию жира и высокой чистоте готовой продукции.

Кукуруза поступает от впускного винта в зону обработки, состоящей из ротора барабана и специально структурированным экранным ситом. Высокая степень извлечения зародыша и высокая степень лущения достигается за счет интенсивной обработки между барабаном ротора и экранным ситом, а также соответствующей регулировкой задерживающего устройства на выходе машины.

Новый дежерминатор включает в себя следующие возможности:

 • Высокая производительность, простота в эксплуатации

• Высокая доходность готовой продукции с низким содержанием жира

• Упрощенный процесс, низкие издержки производства

• Быстрая и простая смена изнашиваемых деталей

Помол

Базовая диаграмма для извлечения кукурузного зародыша и дальнейшего размола зерна кукурузы

За последние годы компания Бюлер разработала ноу-хау для конкретных процессов и технологии для мукомольной промышленности. Она охватывает решения для всего спектра продуктов от дежерминации и шелушения, пивных круп и снэковых круп, кукурузной муки, а также установок для крахмала, этанола и зародыша для масляной промышленности.

Новая технология извлечения зародыша кукурузы с дежерминатором MHXM позволяет упростить процесс дробления, сохраняя до 50% оборудования, что приводит к низким инвестиционным и операционным расходам.

После дежерминации эндосперм очищается и калибруется для достижения желаемых технических характеристик в готовом изделии. Это делается на роликовых мельницах NEWTRONIC и рассевах SIRIUS. Цель в производстве крупы является калибровка эндосперма именно с наименьшим количеством потерь. Это достигается точностью установки роликов и адекватной конфигурацией роликового гофра (нарезкой ролика).

Особое внимание уделяется процессу отсеивания. Поскольку кукурузная мука имеет липкие свойства, то эффективное отсеивание имеет первостепенное значение. Это может быть обеспечено рассевом СИРИУС, который оборудован ситами нового поколения NOVA. Взаимодействие динамической силы и сит NOVA очиститель заверить лучшее просыпания с длинными наличия сит. Кроме того, все поверхности, имеющие контакт с продуктом изготовлены из нержавеющей стали или специального синтетического материала.

Как упоминалось ранее процесс дежерминации и технология измельчения должны быть подобраны для конкретного конечного продукта.

Пивоваренная кукурузная крупа, Снэковые крупы и Кукурузная мука может быть произведена на сухом дежерминаторе и измельчителе для достижения высокой скорости извлечения продуктов с содержанием жира меньшей 1%

Для максимально возможного выхода шелушенной крупы для флекерсов (кукурузных чипсов) должна быть использована твердая кукурузная крупа. В последнем дежерминаторе от Бюлер включена специальная подготовка, при винтовой очистке крупы будут достигнуты крайне низкое содержание жира и содержание волокон.

Если есть конкретный запрос на извлечение зародыша, то компания Бюлер может с той же базовой машиной – дежерминатором извлечь 8 - 14 % зародыша с содержанием жира более 20 %.

Вывод

 Кукуруза является для многих людей на земном шаре основным продуктом питания , и кукурузная продукция пользуется растущим спросом, как модная и удобная для приготовления пищи.

 Внедрение новой технологии "сухой" дежерминации (извлечения зародыша) и шелушения зерна является комплексным шагом в улучшении переработки кукурузы, обеспечивая высокий выход продуктов (отруби, крупа, мука) с низким содержанием жира и обеспечивая уменьшение расходов и затрат на производство, создавая идеальные условия для посдедующего получения крахмала, глютена и глюкозно-фруктозных сиропов.

 Сухой способ переработки кукурузы, в сравнении с мокрым (использующим замачивание кукурузного зерна), значительно расширил ассортимент производимых продуктов, уменьшил первоначальные затраты на организацию производства, уменьшил издержки производчтва и соответственно снизил себестоимость.

Список литературы.

1. Шаззо Адам Асланович Автореферат диссертации на соискание научной степени.— Кубанский государственный технолгический университет 2011.

2. Экономический эффект от ввода в эксплуатацию оборудования по выделению зародыша на Спиртзаводе Бикар в КБР.

3. Строительные и проектные работы ОАО Ростов зернопроект.

4. Пищевые добавки на основе крахмала Е1000 -Е1999.

5. На крахмальном заводе «Гулькевичский» завершилась реконструкция цеха по выделению из кукурузного зерна его зародыша с производительностью 600 тонн в сутки..

6. Электронная система закупок, которые проходят на площадке ОТС-AGRO .

7. Производство сырого кукурузного масла.

8. Производство рафинированного кукурузного масла.

9. Экономический эффект от ввода в эксплуатацию оборудования по выделению зародыша на Спиртзаводе Бикар в КБР.

10. Проектные и Строительные работы от ОАО Ростов зернопроект.

11. Пищевые добавки на основе крахмала Е1000 - Е1999.

12. На крахмальном заводе «Гулькевичский» завершилась реконструкция цеха по выделению из кукурузного зерна его зародыша с производительностью 600 тонн в сутки..

13. Электронная система закупок, которые проходят на площадке ОТС-AGRO .

14. Дежерминатор по приемлемым ценам. Он же - Обоечная машина БГО-6-01; БГО-8-01

15. Дежерминатор чешской компании PROCOP. Он же - Обоечная машина POP-7, POP-10, POP-15 с производительностью до 15 т/час

16. Дежерминатор турецкой компании UNORMAK. Он же - Обоечная машина типа KS. Производительность до 15 т\час

17. Дежерминатор кукурузный турецкой компании UNORMAK. Он же - Дробилка типа HAM Производительность до 3,5 т\час

18. Оборудование для выделения зернового зародыша от российской компании СОВОКРИМ. Россия, Московская область

19. Оборудование для сверкритической экстракции кукурузного масла сжиженным углекислым газом из зернового зародыша от американской компании

20. Оборудование для сверкритической экстракции кукурузного масла сжиженным углекислым газом из зернового зародыша от китайкой компании