Совершенствование комплексной технологии переработки зерна пшеницы на этиловый спирт и белковый продукт

• Автор: Кононенко, Валентин Васильевич
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил

Введение

Литературный обзор

Приоритетные направления научных исследований в спиртовой промышленности

Получение этанола из традиционных видов сырья по новым технологиям

Переработка зерна с получением этилового спирта и пищевых белковых продуктов

Характеристика основного сырья для производства спирта Химический состав зерна и его анатомических частей Физикохимические свойства и структурные особенности белков пшеницы, ржи, ячменя

Способы извлечения белков из продуктов переработки зерна и пути их совершенствования

Функциональные свойства, качество белковых продуктов и здоровье человека

Микробиологические показатели зерновых продуктов и

способы детоксикации белков

Заключение по литературному обзору

Экспериментальная часть
Объекты и методы исследований
Результаты и их обсуждение
Получение дифференцированных фракций зерна из ржи и ячменя
Химический и биохимический состав дифференцированных фракций зерна ржи и ячменя
Разработка технологических параметров выделения белков из фракций зерновых культур
Получение белковых композитов из дифференцированных фракций зерновых культур
Определение выхода и баланс белка при переработке смесей фракции зерна
Фракционный и аминокислотный состав белковых композитов
Микробиологические показатели белковых продуктов и способы их улучшения
Функциональные свойства белковых продуктов Химический состав вторичных продуктов переработки фракций зерна
Приготовление сусла с возвратом вторичных продуктов переработки фракций зерна
Выбор ферментных препаратов для приготовления сусла Подбор дозировок ферментных препаратов разжижающего и осахаривающсго действия
Разработка температурновременных параметров механикоферментативной обработки сырья Приготовление сусла с использованием промывных вод Исследование процесса сбраживания сусла Изучение динамики сбраживания сусла Сравнительная характеристика состава зрелой бражки Разработка аппаратурнотехнологической схемы и нормативной документации Экономическая часть Выводы Литература Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Технологии второй группы предусматривают разделение зерна перед переработкой на две фракции , 7, 1, 2. Однако, жесткая обработка таких фракции сырья приводит к накоплению в бражке повышенных количеств вредных летучих примесей. Возврат продукта в производство спирта обеспечивает
существенную экономию энергии ,, 2, 6, 8, 3. Кроме того, в ряде работ , 8, 7 отмечается стимулирующее действие барды на процесс спиртового брожения. Среди других перспективных разработок, посвященных технологии этанола из зерна, следует отметить схемы с получением высококонцентрированного сусла , , , , 3, 7, применением новых рас дрожжей и термостабильных ферментных препаратов , 5, 0, 9, 8, 9, 3, физических нетрадиционных методов обработки сырья , , 8,0. Проанализированные варианты усовершенствования технологий спирта несомненно имеют определенные преимущества, по сравнению с традиционными способами производства. Однако, существенного повышения рентабельности спиртовых заводов предлагаемые однопродуктовые схемы переработки зерна на этиловый спирт не обеспечивают. Решение проблемы возможно только за счет внедрения в производство многопродуктовых схем, которые позволяют одновременно вырабатывать несколько конечных продуктов. Большая часть отечественных разработок в данной области посвящена созданию технологий переработки зерна на этиловый спирт и кормовые продукты , , 5. Так, во ВНИИ пищевой биотехнологии была разработана схема комплексной переработки крахмалистого сырья на спирт с получением белковоуглеводных кормопродуктов в концентрированном или сухом виде , . Согласно этому способу производства, зерно разделяют на две фракцииюдна содержит оболочки, другая эндосперм. Из фракции эндосперма получают спирт, а фракцию некрахмалистых полисахаридов соединяют с осадком, образовавшимся после фильтрования послеспирговой барды, и получают кормопродукт. Выпуск второго продукта повышает рентабельность завода на . Однако, при этом снижается выход этанола из 1 т зерна, в связи с выводом части крахмала с грубой фракцией из основного процесса. Существуют и другие схемы использования барды с получением кормовых продуктов , , , , 5. К примеру, специалистами МГУПП разработан новый биотехнологический способ обработки зерна, перед выделением фракции некрахмалистых полисахаридов, защищенный патентом РФ 3, позволяющий, вопервых, снизить потери крахмала при выделении внешних слоев, вовторых, осуществить деструкцию некрахмалистых полисахаридов фракции, предназначенной для производства кормового бардяного препарата 8. К тому же, значительного повышения рентабельности спиртового производства ожидать не следует изза ценовой политики на кормопродукты. Более эффективным вариантом повышения рентабельности производства является внедрение технологических схем с предварительным выделением из зерна высококачественного крахмала, белковых продуктов и прежде всего клейковины. Способ позволяет снизить себестоимость спирта на . Среди подобных отечественных технологий можно отметить технологию ВНИИ крахмалопродуктов и ВНИИ пищевой биотехнологии, предусматривающую переработку ржаной муки на крахмал, спирт и кормопродукты 1. Однако, в ней удачно решена только та часть, которая связана с выработкой сухого ржаного крахмала, тогда как вопрос производства высококачественного этилового спирта и выделения белков требует дальнейших научных исследований. В зарубежной практике нашли широкое распространение комплексные технологии переработки зерна пшеницы с получением этилового спирта, глютена и крахмала 6, 1, 3. К примеру, различными фирмами Германии в настоящее время широко предлагаются производственные установки для изготовления спирта, клейковины и глюкозофруктозных сиропов. Типичная схема такого процесса включает следующие комплексы стадии Комплекс I Прием пшеницы, хранение, сухой размол. Получают отруби и муку. Комплекс 2 Крахмальная фабрика. Из пшеничной муки получают крахмал А, крахмал Б, витальную клейковину и корм. Последний представляет собой остатки производства крахмальной фабрики, смешанные с отрубями из комплекса I.