Разработка комплексной технологии этанола из топинамбура на основе дифференцированных способов переработки сырья

• Автор: Пономарева, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Обзор литературы

1.1 Традиционное сырье для спиртового производства

1.1.1 Комплексные схемы переработки крахмалсодержащего сырья

1.2 Нетрадиционное сырье спиртового производства

1.2.1 Перспективы применения инулинсодержащего сырья в пищевой промышленности

1.2.1.1 Химический состав клубней топинамбура

1.2.1.2 Хранение топинамбура

1.3 Технологии переработки топинамбура в пищевой промышленности

1.4 Получение биоэтанола из топинамбура

1.5 Комплексные схемы переработки топинамбура
1.6 Получение спирта из топинамбура
2. Экспериментальная часть
2.1. Материалы и методы исследования
2.1.1 Материалы
2.1.2 Методы исследования
2.1.2.1 Методы оценки микробиологических и биохимических характеристик топинамбура
2.1.2.2 Методы оценки засевных дрожжей и дрожжевых подкормок
2.1.2.3 Методы анализа полупродуктов сусло и бражка и отходов спиртового производства жмых топинамбура и остаточные дрожжи
2.1.2.4 Методы определения качественных показателей экстракта пектина и готового продукта
2.1.2.5 Методы определения показателей качества закваски, теста и готового хлеба
2.1.2.6 Определение показателей качества гидролизованной
дрожжевой суспензии и готового гидролизата
2.2. Результаты исследований и их обсуждение
2.2.1 Выбор способа предобработки топинамбура для ферментации в пищевой этанол
2.2.2 Исследование процесса сбраживания осветленного сусла из
топинамбура
2.2.2.1 Выбор спиртовых рас дрожжей
2.2.2.2 Получение засевных дрожжей
2.2.2.2.1 Факторы, влияющие на процесс культивирования
2.2.2.2.2 Получение засевных дрожжей с использованием дрожжевых активаторов
2.2.2.3 Влияние дозировки засевных дрожжей и перемешивания среды на процесс сбраживания
2.2.2.4 Влияние способов предобработки клубней топинамбура на сбраживание осветленного сусла
2.2.2.5 Факторы, влияющие на содержание вредных летучих примесей в бражке
2.2.3 Исследование процесса получения пектина из жмыха топинамбура
2.2.3.1 Получение пектина методом кислотного гидролиза
2.2.3.2 Получение пектина методом ферментативного гидролиза
2.2.4 Исследование влияния жмыха топинамбура на процесс 5 производства ржанопшеничного хлеба
2.2.4.1 Влияние различных дозировок жмыха топинамбура на процесс 8 приготовления закваски
2.2.4.2 Влияние внесения жмыха топинамбура на процесс приготовления 1 теста и характеристики готового хлеба
2.2.5 Исследование процесса получения дрожжевого гидролизата из 3 остаточных дрожжей
3. Описание технологической схемы
4. Выводы
Список литературы


Был разработан метод, позволяющий повысить эффективность процесса разделения барды с использованием вакуум-фильтра и другого оборудования за счет формирования фильтрующего слоя и выбора оптимального температурного режима. Определенное влияние на процесс разделения исходной барды на твердую и жидкую фазы оказывает и ее исходный состав. Последний меняется в зависимости от используемого при производстве спирта сырья, технологических режимов и аппаратурного оформления процесса, способов получения и сушки барды. Так, по данным, приведенным в работе [7J, образцы послсспиртовой барды, полученные с разных спиртовых заводов, различались по всем приведенным показателям — содержание сухих веществ, клетчатки, общего азота и минеральных веществ. Подобные результаты приведены и в работах зарубежных авторов [6,8, 3,8]. К примеру, по сравнению с ячменной, пшеничная и ржаная барда содержит больше сырого протеина, в том числе растворимого сырого протеина и небелкового азота [2,3]. По аминокислотному составу белок ржаной и ячменной барды более полноценный, чем пшеничной за счет высокого содержания незаменимых аминокислот: лизина, лейцина, изолейцина, метионина, валина, цистина и серина. Пшеничная барда наиболее богата гистидином, аланином и глутаминовой кислотой [4]. Независимо от содержания отдельных компонентов послеспиртовая барда представляет собой сложную полидисперсную систему с относительной плотностью 1,-1,; pH 3,8-4,0 и содержанием сухих веществ в среднем 6-8%. Сухие вещества барды состоят на -% из взвешенных частиц и на -% из растворенных веществ [8,7,7]. Основным ценным питательным компонентом иослеспиртовой барды является сырой протеин. Вместе с тем, она отличается высоким содержанием некрахмальных полисахаридов, которые являются структурными компонентами клеточных оболочек зернового сырья и практически полностью переходят в барду при получении спирта по традиционной технологии. В зоотехники для обозначения данной группы веществ используется термин «сырая клетчатка», включающий помимо целлюлозы, часть гемицеллюлоз - пентозаны и гексозаны и инкрустирующие вещества - лигнин, кутин, суберин. Содержание сырой клетчатки в зерновой барде колеблется в широких пределах от 0,3 до 1,7% (или 9,4-,2% С. В.) в зависимости от состава сырья [9, 7]. Следует подчеркнуть, что данная группа веществ характеризуется плохой усвояемостью. Поэтому специалисты комбикормовой промышленности предлагают обрабатывать послеспиртовую барду ферментными препаратами циголитического действия. В работе [] говорится, что для этих целей целесообразно применять отечественный ферментный препарат комплексного действия Целловиридин ГЗх. Его использование в дозировке 0,5 г на 1 г клетчатки зерновой барды снижает содержание «сырой клетчатки» в барде с ,9 до 7,2 %, повышает БЭВ с ,1 до ,8%, приводит к росту обменной энергии на 5 кДж и КЕД на 0, кормовых единиц. Однако, предлагаемое техническое решение связано со значительными материальными затратами, т. Усовершенствованию отдельных этапов производства кормопродуктов из послеспиртовой барды посвящены работы, выполненные отечественными специалистами в последние годы [,, 7,2, 0]. Вместе с тем, более эффективным вариантом повышения рентабельности производства с учетом отечественной и зарубежной практики, является внедрение глубокой переработки зерна с выделением из него на первоначальной стадии высококачественного крахмала, белковых продуктов, прежде всего клейковины, и последующим получением спирта и кормопродуктов. Такой способ производства позволяет снизить себестоимость спирта на -% [0,5]. В работе [] приводятся принципиальные схемы комплексных технологий переработки зерна. Так, процесс, предложенный французскими специалистами, включает: дробление зерна; замачивание помола с водой при 1= °С (гидромодуль 1:0,8-г2,5); гомогенизацию массы; разделение ее на центрифуге или гидроциклоне на твердую фазу и жидкую суспензию, содержащую до % белка от исходного в сырье. Последняя при 1= °С поступает на сепаратор, в котором образуется в виде осадка глютен, содержащий % белка от исходного в сырье, и растворимые белки. Остаток, полученный в сепараторе, объединяется с растворимыми белками, подвергается действию а-амилазы и глюкоамилазы.