Способ мокрого помола кукурузы

(19) 08 В 30/О 02 В 1/О ММй.; Е ЕИЗ ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(72) Нэнси Джейн Тоумз (ОЯ)"Сегеа СЬеавагу", 1984, чо.61, В 1, с,8 - 11. (54) СПОСОБ МОКРОГО ПОМОЛА КУКУРУЗЬ( (57) Использование: при получении крахмала из кукурузы. Сущность изобретения: споЯдра зерен имеют три основные части; семенную оболочку или перикарпий, крахмалистый эндосперм и эмбрион, обычно называемый зародышем. Перикарпий - это наружная оболочка или шелуха ядра, которая служит для защиты семени. На долю эндосперма, основного энергетического резерва, приходится около 80 оь общего веса ядра. Он содержит примерно 907 ь крахмала и 7 О/о клейковины (протеина), а остальное состоит из небольших количеств масла, минеральных веществ и некоторых компонентов в виде следов. Эмбрион содержит растение в миниатюре, образованное корнеобразной частью и пятью или шестью эмбриональными листками. Кроме того, в больших количествах присутствуют высокоэнергетическое масло для питания крошечного растения, когда оно начинает расти, а также многочисленные вещества, требуесоб мокрого помола кукурузы предусматривает проведение перед помолом силосования зерна, Для силосования используют зерно, не подвергавшееся тепловой обработке с влажностью 20 - 25 опредпочтительно 22 - 25, а перед силосованием зерно инокулируют непатогенными бактериями, усиливающими селективный протеолиз зерна в анаэробных условиях силосования, выбранных из группы:астоЬасцз раптагца 286, 287; Ятгертососсцз наесцв 301, 302 - при этом инокулирование осуществляют при плотности популяции 1 (10 - 106 ед. микроорганиз 3мов на 1 г зерна, предпочтительно 1 (10 - 105),4 3 з.п.ф-лы,мые во время прорастания и раннего развтия,Целью данного изобретения является разработка процесса помола с использованием воды для зерна, который устраняет необходимость использ. вания отдельного процесса высушивания зерна, В результате отпадает необходимость использования энергии при высушивании зерна. Кроме того, другой положительной стороной является уменьшение времени вымачивания, поскольку отпадает необходимость в регидратации в традиционном процессе вымачивания.Таким образом, уменьшение времени вымачивания приводит также к экономии средств и энергии при эксплуатации установки для помола с использованием воды,Кроме того, в процессе е соответствии с изобретением используется открытие, кото 1838326рое заключается в том, что помол с исполь- зованием воды силосованного зерна с целью достижения высокоэффективной сепарации зерна на его волокнистую фракцию и крахмалистую фракцию может быть достигнут, когда зерно высокой степени влажности инокулируется непатогенным организмом, что повышает степень расщепления белков. То есть во время процесса силосования инокулум значительно повышает степень селективного расщепления белков, в результате чего содержание протеина в крахмале значительно уменьшается,Цель достигается тем, что в способе мокрого помола кукурузы, предусматривающем силосование очищенного зерна и его помол с использованием воды с выделением кукурузного крахмала. Для силосования используют зерно, не подвергавшееся тепловой обработке, с влажностью 20 - 35 ф , а перед силосованием зерно инокулируют не- патогенными бактериями, выбранными из группы бактерий, усиливающих селективный протеолиз зерна в анаэробных условиях силосования, при этом инокулирование осуществляют при плотности популяции 1 (10 - 10) ед, микроорганизмов на 1 г зерна.зНепатогенные бактерии выбирают из группы:астоЬасоз раптагив 286, 287, Бсгертососсцз 1 аесйт 301, 202, В оптимальном варианте инокулирование проводят при плотности популяции 1 х (10 - 10) ед,4 микроорганизмов на 1 г зерна.При этом для силосования предпочтительно использовать зерно с влажностью 22 - 25;,Изобретение относится к усовершенствованному процессу помола с использованием воды, особенно для зерна, В соответствии с процессом зерно высокой степени влажности, с содержанием влаги обычно в пределах от 22 до 35; первоначально инокулируется непатогенным организмом, что повышает степень селективного расщепления белков, инокулированное зерно силосуется и затем проходит процесс помола с использованием воды.В практической реализации изобретения зерно, которое подлежит использованию для помола с использованием воды является зерном высокой степени влажности, которое ранее не подвергалось высушиванию, Такое зерно легко получается непосредственно с поля во время сбора урожая. В этом процессе отсутствует необходимость в отдельном процессе высушивания зерна, Фактически, было обнаружено, что высушивание с целью достижения обычных уровней содержания влаги в зерне, собранном на поле, составляющих 15 - 17 , является вредным, Поэтому в соответствии с настоящим изобретением зерно, собранноена поле, является естественным зерном свысоким содержанием влаги, в типичном5 случае имеющим содержание влаги в пределах от 22 до 35; по весу, Предпочтительноесодержание влаги составляет 22 - 25 фи наиболее удовлетворительные результаты теперь были достигнуты при использовании"0 зерна с содержанием влаги около 25 повесу.Это зерно с высоким содержанием влаги первоначально инокулируется непатогенным организмом, что может повысить"5 степень селективного расщепления белковв анаэробном окружении силосованногозерна. В типичном случае количество инокулирующего организма будет находиться впределах от 10 до 10 организмов на грамм20 зерна и в предпочтительном варианте в пределах от 10 до 10 организмов на граммзерна. Инокуляция происходит во время силосования,Организмами, используемыми в про 25 цессе, может быть любой микроорганизм,который способен повышать степень селективного расщепления белков в анаэробномокружении процесса силосования зерна,Вообще обнаружено, что самими предпочти 30 тельными организмами, которые будут благополучно существовать в среде силосованногозерна принадлежит к видуас 1 оЬасоз. Наиболее приемлемыми являются некоторыеконкретные разновидностиастоЬасцз, а35 именноастоЬасцз раптагцгп 286 иастоЬасоз раптагцщ 287. Штаммас 1 оЬасоз раасагит 286 (АТСС 53187) запатентован в патенте США М 4842871 наизобретение Хилла, указание на которое40 включается здесь в порядке ссылки. ШтаммастоЬасцз рап 1 агов 287 имеется для сводной продажи у компании "Пайониэр ХайБред-Интернэшнл", в г,Де-Майн шт,Айова ихранится в Американской коллекции типов45 культур АТСС М 55058. В одном предпочтительном варианте осуществления организмыастоЬасоз предпочтительно разновидности раптагогп сочетаются с Зтгерсососсознаесцв. Предпочтительными штаммами50 Зтгертососсцэ наесогп являются штамм 301и штамм 202, также имеющиеся для свободной продажи у компании Пайониэр ХайБред Интернэшнл" в г,Де-Мойн шт.Айова.Штамм 202 описан в патенте США М55 4743454 и хранится в г.Роквилл шт.Мэриленд под номером АТСС М 53519, Штамм301 хранится там же под номером АТСС М55059. Эти штаммы имеются в хранилищезерна компании "Пайониэр" и известны подномером "1186". В предпочтительном вари 18383265 10 15 20 25 30 40 45 50 ющего содержание влаги 2 Бба с ислолввова. О,анте штаммы используются в равных количествах для достижения плотности популяции организмом в ранее описанных пределах.После инокуляции зерно может легко храниться в анаэробном контейнере, таком как силосная башня, целый год до использования для помола с использованием воды, Вообще говоря оно не будет храниться так долго, а в типичном случае сроки хранения будут составлять от 30 до 180 дней,Когда силосованное зерно будет открыто, в присутствии инокулума будет происходить фермента ция, приводящая до некоторой степени к расщеплению белков. В результате это зерно затем может быть использовано в обычных процессах помола .с использованием воды, описанных здесь ранее, для достижения весьма эффективного помола с использованием воды и получения продукта из зернового крахмала, который является чрезвычайно чистым и в котором присутствуют только низкие уровни примеси Протеина.Поскольку процесс помола с использованием воды в целом хорошо известен, здесь необходимо привести только краткое описание. Вообще процесс помола с использованием воды связан с замачиванием зерна в горячей воде при температуре 40 - 50 С на 24 - 48 часов для размягчения перикарпия зерна и высвобождения крахмала для дальнейшей очистки. За процессом замачивания следует фрикцион для служивания шелухи и высвобождения зародышей. После этого используются сепараторы центрифужного типа для изоляции зародышей, на которой следует экстракция масла из зерна, отсеивание шелухи иэ волокон, в результате чего более мелкие частицы протеина и крахмала проходят сквозь сита для образования водяной суспензии из крахмала и клейковины, которая подвергается сепарации методом центрифугирования, зачастую в гидроклене,Для дополнительного иллюстрирования, но не ограничения процесса данного изобретения и демонстрации уникального эффекта, оказываемого инокулумом в плане уменьшения содержания протеина в крахмале, полученном в результате помола с использованием воды, приводится следующий пример, Он показывает, также, что инокулум называет повышение степени расщепления белков во время процесса силосования, обеспечивая чистый крахмал более высокого качества.П р и м е р, Первоначальное зерно было подготовлено путем инокуляции зерна, имением имеющегося для свободной продажи инокулума, известного, как иПайониэр 1186". Штаммы в инокулуме иПайониэр 1186 и представляли собой соотношение в одинаковых пропорцияхастоЬасцз раптагцп 286 (АТСС 53187), как описано в патенте США М 4842871 иастоЬасцз раптагигп 287 в сочетании с Ятгертососсиз наесит 301 и Ятгерсососсоз ФаесЬпз 202 (АТСС 53519), как описано в патенте США М 4743454. Степень инокуляции составляла 10000 организмов на грамм зерна, Это зерно хранилось в анаэробном контейнере в течение 1 года, а затем было использовано для помола с использованием воды. Для замачивания и помола зерна использовалась следующая процедура, Крахмал из зерна, которое было инокулировано, вымачивался либо 24,.либо 48 часов. Каждая проба подвергалась замачиванию к помолу примерно в соответствии с процедурой, описанной в работе Андерсона Р,А, 1963 г "Свойства зерновых с точки зрения помола с использованием воды: исследование в демонстрационных целях", Сегеа Ясепсе Тосегу 8:190. Вообще смеси выдерживались при температуре 52 С при ежечасном встряхивании в течение первой половины дня или около того и менее часто впоследствии, После замачивания отстой сцеживался и подвергался анализу и избыточная жидкость удалялась из зерна путем впитывания, Пробы зерна грубо измельчаются смесителем типа А 10 Янке и Кункеля и затем в свою очередь просеиваются с по 35,мощью стандартных в США сит. Фракция, которая задержалась в первом сите была измельчена несколько более тщательно два раза дополнительно с помощью ступки и пестика с добавлением воды с соблюдением предосторожности для того, чтобы не повредить зародыши и частицы волокна и была вновь просеяна с помощью первого сита. Материал, остановленный ячеистыми ситами 200 и 270, промыт водой для более полного отделения крахмала, который проходил насквозь, от клейковины, которая задерживалась. После оседания крахмал отделялся от воды путем фильтрования.Содержание протеина в контрольном крахмале, который не подвергался инокуляции организмами, впоследствии сравнивалось с содержанием протеина в прошедшем обработку силосованном зерне, Для контрольной пробы после 24 часов содержание 55 протеина составляло 0,74 юо, Для прошедшего обработку инокулума содержание протеина после 24 часов составляло 0,55 оо. Это представляет уменьшение на 25 о. После 48 часов содержание было выше и составляло78 для прошедшего обработку силосо1838326 Составитель А, УльяноваРедактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 2901 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ванного зерна и 1096 для контрольногокрахмала. Это означает уменьшение на 37,.Различия между обработанным и контрольным материалами было значительным при Р05. для обоих значений времени замачивания,Различия между обработанным и контрольным материалом было значительными,В данном примере оба обработанных материала проходили помол одновременно. 10Первоначальное зерно было собрано на томже поле в то же время и подвергнуто обработке в течение 24 часов,Данные показывают; что подвергаемоепомолу с использованием воды зерно, инокулированное непатогенными организмами,.уточненными здесь, позволяет получитьболее чистый зерновой крахмал при значительно уменьшенных затратах энергии,Следовательно, можно видеть, что изобретение обеспечивает достижение по крайнеймере всех заявленных в связи с ним целей.Формула изобретения1. Способ мокрого помола кукурузы,предусматривающий силосование очищен ного зерна и его помол с использованием воды с выделением кукурузного крахмала, о т л.и ч а ю щ и й с я тем, что для силосования используют зерно, не подвергавшееся тепловой обработке, с влажностью 20 - 35, а перед силосованием зерно инокулируют не- патогенными бактериями, выбранными иэ группы бактерий, усиливающих селективный протеолиз зерна в анаэробных условиях силосования, при этом инокулирование осуществляют при плотности популяции 1(10 - 10 в) ед. микроорганизмов на 1 г зерна,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что зерно инокулируют бактериями, выбранными из группы; 1.астоЬасПоэ рапсагоа 286, 1.ас 1 оЬасИцэ р 1 ащагцт 287, 81 гертососсцэ 1 аес 1 ов 301, Зтгертососсоз наес шп 202.3. Способ поп.1, отл и ч а ю щий с я тем, что инокулирование осуществляют при плотности популяции 1(10 - 10) ед. микроорганизмов на 1 г зерна,4. Способ поп.1, отл и ч а ю щи й с я тем, что для силосования используют зерно с влажностью 22-257 ь.