Разработка технологии этанола из ИК-обработанного ячменя на основе получения и сбраживания концентрированного сусла

• Автор: Сумина, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с.

Введение

1 Обзор литературы.

1.1 Характеристика основного сырья спиртового производства.

1.1.1 Агропромышленные преимущества производства ячменя

1.1.2 Биохимический состав ячменя

1.1.3 Структурномеханические свойства ячменя

1.2 Характеристика ферментных препаратов, используемых в

производстве этанола из зерна

1.3 Теоретические основы ферментативного гидролиза полисахаридов

зернового сырья

1.3.1 Гидролиз крахмала зерна под действием амилолитических

ферментов
1.3.2 Гидролиз некрахмальных полисахаридов зерна.
1.3.3 Гидролиз белковых веществ зерна под действием
протеолитических ферментов.
1.4 Целенаправленное изменение исходных технологических свойств
зерна с использованием метода ИКнагрева.
1.5 Переработка зерна с получением концентрированного сусла
1.5.1 Экономические и экологические преимущества.
1.5.2 Проблемы при получении и сбраживании концентрированного
1.6 Заключение по обзору литературы
2 Экспериментальная часть
2.1 Материалы, оборудование и методы исследования
2.1.1 Материалы.т
2.1.2 Установка для термообработки зерна.
2.1.3 Методы исследования
2.1.3.1 Определение физических, структурномеханических и
биохимических свойств зерна
2.1.3.2 Исследование свойств образцов крахмала из исходного и Необработанного ячменя
2.1.3.3 Анализ полупродуктов спиртового производства замеса, разваренной массы, сусла, бражки.
2.2 Результаты исследований и их обсуждение.
2.2.1 Исследование процессов при микронизации зерна ячменя.
2.2.1.1 Изменение технологических свойств ячменя при ИКобрабо гке
2.2.1.2 Разработка режимов ИКнагрева ячменя.
2.2.2 Режимы и технологические параметры получения осахаренного сусла из исходного и ИКобработанного ячменя
2.2.2.1 Выбор ферментного препарата разжижающего действия
2.2. Исследование процесса получения разваренной массы.
2.2.2.3 Изучение влияния технологических параметров воднотепловой и ферментативной обработки на показатели качества осахаренного сусла из ячменя.
2.2.3 Исследование процесса получения концентрированного сусла из
ИКобработанного зерна ячменя.
2.2.3.1 Параметры, влияющие на реологические характеристики при получении концентрированного сусла
2.2.3.2 Разработка мультэнзимных композиций
2.2.3.3 Изучение свойств образцов крахмала, полученных из исходного и ИКобработанного ячменя
2.2.3.4 Сравнительная характеристика показателей качества сусла.
2.2.3.5 Оптимизация процесса получения концентрированного сусла.
2.2.4 Изучение процесса сбраживания концентрированного сусла из
ИКобработанного ячменя
2.2.4.1 Исследование влияния углеводного состава сусла на развитие спиртовых дрожжей
2.2.4.2 Факторы, определяющие процесс сбраживания
концентрированного сусла.
2.2АЗ Сравнительный анализ образцов зрелой бражки.
2.2.5 Разработка аппаратурнотехнологической схемы производства этанола на основе получения и сбраживания концентрированного
сусла из ИКобработанного ячменя
Выводы
Список использованных источников


Такое распределение нативных гранул оказывает влияние не только на технологические процессы их извлечения, но и на их структуру, содержание амилозы, термодинамические и функциональные свойства 1, 5, 4, 6, 7, , 0, 2. Что касается термодинамических, характеристик, то приводимые экспериментальные данные 8, 5 свидетельствуют о различиях в параметрах плавления клейстеризации мелкой и крупнойфракций, однако причины этих различий, остаются невыясненными. Установлено, что первый уровень организации структуры крахмала включает частичнокристаллические и аморфные кольца роста,, которые в свою очередь построены из блоков сферических структур размером 0нм, состоящих из чередующихся аморфных и кристаллических ламелей . В целом, ячменный крахмал,. С, а клейстеризуется при С 1, , . Еще одной отличительной чертой крахмала. По химическому составу крахмал состоит из двух видов аглюкана амилозы и амилопсктина , суммарное количество которых приблизительно равно по сухому весу 5, 4, , , , , 4, 5. Амилоза построена из длинных преимущественно неветвящихся цепей, звенья которых соединены а1,4глюкозидными связями. Крупные и мелкие крахмальные гранулы ячменя содержат разное количество амилозы. Так, мелкие зерна содержат ,3 амилозы, а крупные ,9 0. Молекулярная масса амилозы . Ветви содержат в среднем остатков, точки ветвления встречаются примерно через каждые остатков Остов построен поа1,4типу связи, точки ветвления по а1,6типу связи. Одна молекула содержит а1,6глюкозидных связей 5. Ассоциация отдельных молекул амилозы и амилопектина в крахмале осуществляется путем связывания их водородной связью, которая возникает в тех случаях, когда атом водорода удерживает вблизи себя два электроотрицательных атома, например кислорода. На. При. Связанные фосфаты в крахмале повышают вязкость клейстеров и их способность к студнеобразоваиию. По данным работы 5 в процессе гидролиза крахмала количество, фосфора в образующихся декстринах увеличивается поскольку фосфор достаточно прочно с ними связан. Липиды понижают способность зерен крахмала к связыванию воды и набуханию за счет образования амилознолипидных комплексов, а также уменьшают растворимость зерновых крахмалов 1,7, 0. На свойства крахмала в значительной степени влияет присутствие в зерне белковых веществ. Их содержание в крахмальных гранулах составляет в среднем от 0,0, . Повышение температуры клейстеризации крахмала и уменьшение вязкости водных дисперсий объясняются взаимодействием белков с полисахаридами крахмала, снижением гидратации и степени набухания крахмальных зерен , 6, 4. Кроме того, как уже упоминалось выше, крахмальные гранулы ячменя окружены белком, подобным гордеину и обладающим способностью ингибировать гидролиз крахмала 1. Наряду с крахмалом, дру гие вещества зернам также играют, важную роль. Наличие относительно большого количества свободных сахаров в зерне традиционно считался, нежелательным показателем, так как при разваривании сахара разлагаются,, ухудшая тем самым качество готового продукта . В здоровом ячмене обычно содержится от 1,7 до 2,0 сахаров. Они в основном состоят из сахарозы, и небольших количеств три и тетрасахаридов, также в заметных количествах прису тствует раффиноза. Мальтозы нет, но она. В. последнее годы. Однако гидролиз этих веществ может повысить выход на 3,0 икачество, конечного продукта. О влиянии, некрахмальных полисахаридов на, ход производственного процессаизвестнОДавно, 6 2. Клеточная стенка,, зародыш, и эндосперм зрна значительно различаются между собой по содержанию некрахмальных полисахаридов, к которымю гносятся целлюлоза клетчатка,, гемицеллюлоза полуклетчатка гуммивещества слизи и. Дополнительный гидролиз этих веществ зерна может также способствовать, улучшению реологических показателей технологических сред , 6. Взерне ячменя содержится в среднем клетчаткидо 3,,0 , гемицеллюлоз до и около водорастворимых фракций слизей , . Клетчатка целлюлоза находится в основном только в оболочкеи является каркасным веществом. Подобно амилозе, она состоит из длинных неветвящихся цепочек глюкозных остатков, соединенных друг с другом Р1,4глюкозидными связями, то есть она является, линейным полимером рБглкжопиранозы со степенью полимеризации порядка 0 остатков , 3, 9, 4.