КОРМОВАЯ ГРАНУЛА ДЛЯ РЫБ
FODDER GRANULE FOR FISH

Настоящее изобретение относится к способу получения гранул из сухого нативного пшеничного глютена и их применению в кормовом продукте для рыб.
Белки находят применение в различных целях от пищевых до непищевых. В настоящее время эти белки легко доступны в сухой порошкообразной форме.
Во многих частях мира рыбоводство является бурно развивающейся отраслью. Для рыбоводства кормовой продукт для рыб производят, обычно, в форме гранул.
В WO 98/49904 описано получение кормового продукта в виде пористых гранул посредством экструзии, сушки и абсорбции масла на указанных гранулах путем нанесения покрытия в вакууме. Кроме того, кормовой продукт для рыб очень хрупкий и требует использования при транспортировке специальных систем для минимизации повреждений.
В альтернативном способе (WO 97/22265) предложено покрывать полученные экструзией гранулы водорастворимыми крахмалами. Применение крахмалов в композиции является очень неэкономичным, поскольку они не перевариваются (или плохо перевариваются) рыбами. Следовательно, они не имеют питательной ценности и увеличивают количество отходов.
ЕР 0711510 описывает способ получения ферментированных материалов. На промежуточной стадии получают гранулы из сухого глютена, и содержание влаги во время гранулирования находится в пределах от 12 до 18%. Ясно видно, что возможность получения гранул зависит от содержания влаги и денатурации белков.
В US 5102671 описан способ получения кормового продукта в виде гранул. Пшеничный глютен вводят в количестве только 1-3%.
В ЕР 0838159 описан способ уменьшения размера влажного глютена. Для уменьшения размера используют влажные гранулы. Гранулы хранят при температуре ниже 0°С.
В ЕР 1527700 описан кормовой продукт для рыб и способ его получения. Композиция максимально включает 75% глютена, и, кроме того, присутствуют белки лущеных семян масличных культур.
В US 6309680 описан способ получения гранул, где пшеничный глютен денатурирован.
Таким образом, сохраняется потребность в альтернативном и более экономичном способе получения гранул, состоящих из сухих прессованных белков и, в частности, содержащих нативный пшеничный глютен. Настоящее изобретение относится к такому способу.
Настоящее изобретение относится к гранулам, состоящим из прессованных белков с максимальным содержанием влаги 12%, причем белки содержат нативный пшеничный глютен, предпочтительно состоят из нативного пшеничного глютена.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения гранул из прессованных белков, содержащих нативный пшеничный глютен, предусматривающему стадии:
a) подачи белка, включающего нативный пшеничный глютен, в подходящее устройство,
b) обеспечения в устройстве нагретого воздуха или пара для повышения температуры белков и/или содержания влаги на от 0 до 5%, предпочтительно до 3%,
c) пропускания нагретых белков через головку для получения гранул,
d) сбора гранул.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу, причем головка имеет соотношение (А) толщины к диаметру от 10 до 25.
Кроме того, температуру на стадии b) выбирают так, чтобы соотношение (В) указанной температуры к (А) составляло от 2 до 8, причем предпочтительнее температура от 50 до 80°С.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу, в котором по меньшей мере 15 вес.% белков имеют частицы с размером 200 мкм или более.
И, наконец, настоящее изобретение относится к корму для рыб, состоящему из гранул по изобретению и ингредиентов, подходящих для корма для рыб.
Настоящее изобретение относится к гранулам, состоящим из прессованных белков с максимальным содержанием влаги в грануле 12%. Прессованные белки содержат нативный пшеничный глютен или состоят в основном из нативного пшеничного глютена. В другом варианте изобретения гранулы имеют максимальное содержание влаги 11,5%, предпочтительно - не более 10%, еще предпочтительнее - не более 8% и наиболее предпочтительно - не более 6%. Гранулы состоят из сухих прессованных белков, более предпочтительно - сухого нативного глютена, наиболее предпочтительно - сухого нативного пшеничного глютена. Сухое вещество гранул получено в основном из прессованных белков.
Полученные таким образом гранулы текстурированы, стабильны при транспортировке и стабильны при хранении. При длительном хранении сохраняют форму.
Белки могут быть растительного или животного происхождения.
Белки растительного происхождения выбраны из группы, состоящей из белков бобовых растений, белков масличных растений и белков зерновых растений, их гибридов и смесей из них. Белки бобовых растений выбраны из группы, состоящей из белков бобов, сои, гороха, люпина и люцерны. Масличные растения представляют собой подсолнечник, рапс, лен и арахис. Для настоящего изобретения представляют интерес только белки этих растений. Белки зерновых растений получают из кукурузы, пшеницы, риса, ржи, овса и сорго. Предпочтительно растительный белок получают из пшеницы или кукурузы и смесей из них, более предпочтительно - нативного пшеничного глютена.
Глютен представляет собой белок, находящийся во многих зерновых и злаковых, таких как пшеница, кукуруза, овес, рожь и ячмень. Используемый здесь термин «глютен» относится к глютену из любого доступного источника и к смесям глютена из различных источников. Нативный пшеничный глютен становится очень эластичным при добавлении воды. Это отличает его от других растительных белков.
В объем понятия гранулы входят зерна, крупинки и другие типы частиц в той мере, в какой это относится к прессованному материалу.
Не вдаваясь в детальное объяснение, настоящее изобретение демонстрирует, что сухое вещество нативного пшеничного глютена и содержание влаги в готовых гранулах очень важно при получении стабильных гранул из прессованных белков для сохранения нативности глютена.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения гранул, содержащих нативный пшеничный глютен, предусматривающему стадии:
a) подача белка в подходящее устройство,
b) обеспечение устройства нагретым воздухом или паром для повышения температуры белков и/или содержания влаги на от 0 до 5%, предпочтительно до 3%,
c) пропускание нагретых белков через головку для получения гранул,
d) сбор гранул.
Контроль введения заданного количества влаги (от 0 до 5%, предпочтительно до 3%) является существенным признаком для конечного сбора на стадии d) гранул, содержащих нативный глютен. Гранулы по изобретению могут быть получены a) подачей белка в гранулирующее устройство и b) формованием прессованного белка в гранулы. Белок может быть введен в устройство для предварительной обработки (= подходящее устройство), где белки непрерывно перемешивают, нагревают и увлажняют инжекцией сухого воздуха, горячей воды и/или пара.
Большинство устройств для предварительной обработки содержат один или два элемента для перемешивания/конвейерной подачи, состоящих из вращающихся стержней с неподвижно прикрепленными наклонными лопастями. Устройство, используемое для предварительной обработки, включает камеру с атмосферным или повышенным давлением.
Влагу вводят в количестве от 0 до 5% от массы сухих белков, предпочтительно до 3%, при подаче в устройство предварительной обработки.
Предварительно обработанную смесь затем подают конвейером в пресс, снабженный головкой с отверстиями для получения гранул.
Белки могут быть поданы непосредственно в пресс, если устройство оснащено дополнительной форсункой для сухого воздуха, горячей воды и/или пара. Неожиданно было обнаружено, что головка должна иметь такую конфигурацию, чтобы соотношение (А) толщины к диаметру головки составляло от 10 до 25. Эта специфика конфигурации позволяет получать гранулы, состоящие из сухого прессованного белка, с максимальным содержанием влаги 12% и где белки содержат нативный глютен.
Действительно при соотношении (А), равном 10, подходящей является температура 80°С, в то время как при соотношении (А), равном 25, подходящей является температура 50°С. Температуру на стадии b) выбирают таким образом, чтобы соотношение (В) указанной температуры к (А) составляло от 2 до 8.
Более предпочтительна температура от 50 до 80°С.
В одном предпочтительном варианте изобретения головка имеет соотношение (А), равное 10, и температура равна 80°С, что приводит в результате к соотношению (В), равному 8. Эти условия позволяют получить гранулы, включающие нативный пшеничный глютен. После сбора гранулы измельчают, что подтверждает, что пшеничный глютен все еще остается нативным.
В другом предпочтительном варианте изобретения головка имеет соотношение (А), равное 25, и температура равна 50°С, что приводит в результате к соотношению (В), равному 2. После сбора гранулы измельчали, что подтвердило, что пшеничный глютен все еще остается нативным.
Соотношение (В) температуры к соотношению (А) от 2 до 8 позволяет избежать блокирования гранулирования, и белок не гидролизуется, и нативный пшеничный глютен сохраняет свою нативность. Неожиданно было обнаружено, что гранулы, состоящие из нативного пшеничного глютена, могут быть получены (a) подачей белка и (b) формованием гранул с применением подходящего соотношения температуры к соотношению (А) для головки.
Выбор формы, объема и массы гранулы зависит от применения. Например, для различных видов рыб требуются различные гранулы. Гранулы по изобретению могут быть адаптированы для любого вида разводимых рыб, включая желтохвоста, морского леща, палтуса, желтого кранга, карпа, форель, угря, сома, сазана и наиболее предпочтительно - семгу. Определенные (питательные и физические) требования для каждой из этих видов рыб известны специалисту в данной области.
Способ получения гранул по изобретению может дополнительно включать стадию обработки гранул паром в течение от 1 до 30 секунд. Эта простая процедура позволяет придать большую твердость поверхности гранул. Толщина твердого слоя возрастает с увеличением времени паровой обработки, оказывает влияние на поведение при погружении полученных в результате гранул. Таким образом, паровая обработка может быть использована для придания гранулам заданной плавучести. Также улучшается сопротивляемость гранул физическому воздействию, например, при хранении, транспортировке и продаже. Последующая обработка должна быть достаточной для придания твердости поверхности с сохранением нативности пшеничного глютена.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу, в котором белки стадии a) имеют эффективный размер частиц для получения на стадии d) подходящих гранул, а именно по меньшей мере 15 вес.% белков (по сухому веществу) имеют размер частиц 200 мкм или более. Подходящий размер частиц не должен быть таким, чтобы блокировать устройство для получения гранул распылением белкового материала. В частности, нативный пшеничный глютен с размером частиц 200 мкм или более дает превосходные результаты при получении гранул.
Наконец, настоящее изобретение относится к корму для рыб, содержащему гранулы по изобретению и дополнительные ингредиенты, пригодные для рыбного корма. Такие пригодные ингредиенты корма для рыб содержат, без ограничения сказанным, липиды, один или более углеводов, витамины и минеральные питательные вещества, необходимые рыбам, аминокислоты, пигменты, антиоксиданты, красители, ферменты, каротиноиды, консерванты, про- и/или пребиотики, микроэлементы и некоторые другие соединения, обычно используемые в небольших количествах в кормовых композициях.
Настоящее изобретение по меньшей мере имеет следующие преимущества:
- при транспортировке гранулы не пылят и более эффективно заполняют транспортное средство;
- гранулы более эффективно распределяются при кормлении животного;
- введение таких гранул в корм для рыб очень эффективно.
Ниже настоящее изобретение подробно описано с помощью следующих примеров.
Примеры
Пример 1
25 кг тонкоизмельченного нативного пшеничного глютена (C*Gluvital 21000-Cargill) непрерывно поступало из вертикального миксера в устройство для предварительной обработки с вращающейся осью с лопастями, в котором введенный пар в результате повышал температуру глютена до 50-55°С, и количество введенной воды составило от 1 до 3%.
Предварительно обработанный пшеничный глютен конвейером подают в лабораторный пресс Robinson Milling (UMT) барабанного типа, снабженный матрицей 4*50 мм с головками, имеющими отверстие диаметром 4 мм длиной 50 мм. Гранулы просеивали и охлаждали до комнатной температуры. Пшеничный глютен в гранулах оставался нативным после повторного измельчения.
Пример 2
25 кг смеси тонкоизмельченного нативного пшеничного глютена (C*Gluvital 21000-Cargill) и тонкоизмельченного кукурузного глютена (C*13871-Cargill) в различных соотношениях (см. Таблицу 1) непрерывно поступало из вертикального миксера в то же устройство для предварительной обработки, в котором введенный пар, в результате, повышал температуру смеси до 50-55°С, и максимальное количество введенной воды составило 3%.
Обработанные смеси подавали в тот же пресс, просеивали и охлаждали до комнатной температуры.
Пшеничный глютен в гранулах оставался нативным после повторного измельчения.
Таблица 1
Смесь
Тонкоизмельченный нативный пшеничный глютен, %
Тонкоизмельченный кукурузный глютен, %
1
75
25
2
80
20
3
85
15
4
90
10
5
95
5
Пример 3
Тонкоизмельченный нативный пшеничный глютен (C*Gluvital- Cargill) при комнатной температуре непрерывно подавали из бункера в устройство для предварительной обработки, миксер-турболизатор с инжекцией пара. Пар вводили до достижения температуры в смеси в интервале от 50 до 55°С и повышения содержания влаги на 2%. Обработанные продукты непрерывно подавали в пресс Heessen V3-30 с гидравлическим регулированием барабана. Пресс снабжен матрицей 3*65 мм. Гранулы просеивали и охлаждали до комнатной температуры. Пшеничный глютен в гранулах оставался нативным после повторного измельчения.
Пример 4
Смеси с различными соотношениями (см. Таблицу 2) нативного пшеничного глютена (C*Gluvital-Cargill) и тонкоизмельченного кукурузного глютена (C*13871-Cargill) непрерывно подвали на стадию предварительной обработки (в миксер-турболизатор с инжекцией пара). Пар вводили до достижения температуры в смеси в интервале от 50 до 55°С и повышения содержания влаги на 2%. Обработанные продукты непрерывно подавали в пресс Heessen V3-30 с гидравлическим регулированием барабана. Пресс снабжен матрицей 3*65 мм. Гранулы просеивали и охлаждали до комнатной температуры.
Пшеничный глютен после измельчения гранул все еще оставался нативным.
Таблица 2
Смесь
Тонкоизмельченный нативный пшеничный глютен, % (кг/кг смеси)
Тонкоизмельченный кукурузный глютен, % (кг/кг смеси)
1
75
25
2
80
20
3
85
15
4
90
10
5
95
5
Пример 5
Нативный пшеничный глютен (C*Gluvital-Cargill) непрерывно подавали из бункера в устройство для предварительной обработки (снабженное вращающейся осью с лопастями) со скоростью 6,5 тонн в час. Пар вводили до достижения температуры в интервале от 69 до 80°С и повышения содержания влаги на от 1 до 2%. Обработанные продукты непрерывно подавали в пресс-гранулятор СРМ 3000. Пресс снабжен матрицей 6*65 мм. Гранулы просеивали и охлаждали до комнатной температуры.
Пшеничный глютен оставался все еще нативным после стадии гранулирования.
Было получено 500 тонн гранул пшеничного глютена.
Пример 6
25 кг тонкоизмельченного кукурузного глютена (С*13871) непрерывно подавали из вертикального миксера в устройство для предварительной обработки, снабженное вращающейся осью с лопастями, в котором введенный пар, в результате, повышал температуру кукурузного глютена от 45 до 75°С, и максимальное количество введенной воды составило 3%.
Предварительно обработанный кукурузный глютен конвейером подают в лабораторный пресс Robinson Milling (UMT) барабанного типа, снабженный матрицей 4*50 мм (отверстия головки 4 мм в диаметре и 50 мм длиной). Гранулы просеивали и охлаждали до комнатной температуры. Гранулы из кукурузного глютена были нативными после повторного измельчения.