автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Моделирование процессов брожения и брагоректификации при производстве пищевого спирта из продуктов помола зерна пшеницы

На правах рукописи

Шаззо Руслан Станиславович

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БРОЖЕНИЯ И БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВОГО СПИРТА ИЗ ПРОДУКТОВ ПОМОЛА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

05 18 12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

Краснодар - 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Короткова Татьяна Германовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Блягоз Хазрст Рамазанович кандидат технических наук Толмачев Олег Владимирович

Ведущая организация: Северо-Кавказский зональный

научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства (г. Краснодар)

Защита диссертации состоится 26 февраля 2008 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус "А", конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан 25 января 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.100.03,

канд. техн. наук, доцент

М.В. Жарко

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 11 Актуальность работы

На спиртовых заводах России в качестве основного сырья используют грубодробленое зерно пшеницы и других злаковых культур Зерновая масса, кроме основной культуры, содержит примеси, количество которых после уборки урожая достигает 20 % сорные, вредные, минеральные и органические, в том числе семена других культурных и диких растений, поврежденные и дефектные зерна и микроорганизмы

Грубодробленая зерновая масса имеет высокий уровень микробиологической обсемененности, что требует применения высокотемпературного режима процесса гидротермической обработки Это вызывает потери сбраживаемых Сахаров, перерасход ферментов, увеличение выхода метанола, сивушных масел, эфиров и альдегидов, в частности кротонового альдегида, который не отделяется от спирта, а также характеризуется высокими затратами пара и воды и применением оборудования, работающего под высоким давлением

Компоненты зерновой массы оказывают отрицательное влияние на потребительские свойства спирта и требуют выделения до процесса дробления Зерновка пшеницы имеет сложное анатомическое строение и биохимический состав крахмалистая часть — эндосперм достигает 75 % и не-сбраживаемые компоненты - клетчатка, жиры, белки и т д, доля которых превышает 20 %.

Учитывая это, при производстве спирта целесообразно выделить крахмалосодержащие продукты и направить их на производств^ спирта, исключив из процесса брожения несбраживаемые компоненты Крупность и выравненность продуктов помола является важным показателем, определяющим эффективность процессов получения пищевого спирта

В связи с вышеизложенным, перспективным направлением совершенст-

Г

вования процессов спиртового производства является переход на низкотем- 'у пературный режим гидротермической обработки, что может быть реализова-

но при использовании продукта с низкой микробиологической обсеменно-стью, выравненного по крупности, однородного по биохимическому составу и содержащего в основном преимущественно сбраживаемые компоненты

Таким образом, актуальным является исследование, направленное на разработку альтернативного технологического производства спирта из сырья, прошедшего предварительную очистку и последующее измельчение с выделением крахмалосодержащего продукта в качестве основного сырья для производства спирта

Недостаточная изученность вышеизложенных проблем требует теоретического обоснования и исследования процессов брожения и брагоректи-фикации с целью последующего применения в спиртовом производстве для получения пищевых спиртов с высоким выходом и потребительским качеством продукции

Для совершенствования процессов, связанных с использованием качественно нового сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы при производстве пищевого спирта, целесообразно применение математических моделей брожения и брагоректификации, которые могут быть использованы для оптимизации и проектирования установок

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Федеральной научно-технической программой Минобразования РФ «Разработка высокоэффективной технологической схемы и оборудования для производства пищевого этилового спирта высшего качества» (№ гос регистрации 01 2 00305371)

1.2 Цель исследования — математическое моделирование процессов брожения и брагоректификации при производстве пищевого спирта из зерна пшеницы, прошедшего предварительную очистку и последующее измельчение с выделением крахмалосодержащего продукта

1.3 Основные задачи исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

- обосновать и определить свойства крахмадосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы как сырья для получения пищевого спирта,

- провести теоретические и экспериментальные исследования процессов ферментативной гидротермической обработки, осахаривания и брожения предлагаемого сырья тонкого помола зерна пшеницы и обосновать их технологический режим,

- провести сравнительный анализ получения бражки и пищевого спирта традиционным способом высокотемпературного разваривания из гру-бодисперсного зерна пшеницы с низкотемпературным способом из предлагаемого крахмалосодержащего сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы,

- разработать математическую модель процесса брожения сусла, учитывающую процесс массопередачи в системе дрожжи - сусло - парогазовая смесь и процесс межфазного равновесия в системе сусло - дрожжи,

- разработать метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения на основе опытных данных по изменению плотности бражки во времени,

- провести экспериментальные исследования фазового равновесия в системе сусло - дрожжи,

- провести идентификацию разработанных моделей с последующим совершенствованием технологических режимов и схем получения пищевого спирта,

- выполнить технико-экономическое обоснование получения пищевого спирта при использовании в качестве сырья продуктов тонкого помола зерна пшеницы с дальнейшим проведением производственных испытаний по внедрению результатов исследований на одном из спиртзаводов Российской Федерации

1.4 Научная новизна

- обоснована эффективность получения пищевого спирта из крахмадосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы,

- разработана математическая модель процесса брожения сусла, приготовленного из крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы, с учетом особенности протекания массообменных процессов в сбраживаемой среде для системы дрожжи - сусло - парогазовая смесь и с учетом межфазных равновесных данных в системе сусло - дрожжи,

- разработаны математические модели по межфазному равновесию в системе сусло - дрожжи,

- получены математические зависимости для расчета потерь пищевого спирта от испарения в парогазовую смесь в процессе брожения,

- определены константы скоростей биохимической реакции, протекающей при сбраживании разваренного и осахаренного крахмалосодержа-щего сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы

1.5 Практическая значимость работы заключается в следующих результатах экспериментальных и теоретических исследований

- определен рекомендуемый режим процесса гидротермической обработки и осахаривания предлагаемого сырья для получения ректификованного спирта из бражки,

- разработана установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки,

- на основе численного эксперимента определено влияние технологических (исходной концентрации сусла, расхода дрожжей, времени брожения) и адаптационных (констант скоростей биохимической реакции, начальной концентрации фермента, потерь спирта с парогазовой фазой и инактивации дрожжей спиртом) параметров на скорость и время брожения, концентрацию этилового спирта в бражке, выход спирта и не-доброд и разработаны рекомендации по технологическим параметрам брожения и брагоректификации,

- предложены параметры подготовки зернового сырья и определены технологические параметры процессов разваривания, осахаривания, бро-

жения и брагоректификации при получении пищевого спирта из предлагаемого сырья,

- выполнено технико-экономическое обоснование использования в качестве сырья крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы при получении пищевого спирта,

- проведены производственные испытания и выданы рекомендации по внедрению результатов исследований

Новизна технических решений подтверждена двумя патентами РФ на полезную модель № 66226 «Линия подготовки зернового сырья к водно-тепловой обработке для получения пищевого спирта», № 55626 «Установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки»

1.6Реализация результатов исследования

В результате производственных испытаний получен пищевой этиловый спирт ректификованный марки «Экстра» по ГОСТ Р 51652-2000 с высокими органолептическими показателями

Результаты разработанных технических и технологических решений прошли промышленные испытания и внедрены на спиртзаводе ЗАО АПК «Мичуринский» с ожидаемым экономическим эффектом 15573,6 тыс рублей в год

1.7 Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Пищевая промышленность интеграция науки, образования и производства» (гКраснодар, 2005 г), на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития пищевой промышленности России» (г Оренбург, 2005 г), на VIII региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г Краснодар, 2006 г), на региональной научно-практической конференции «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека»

(г Красноярск, 2006 г ), на X Всероссийской научно-практической конференции «Образование - наука - технология», IX Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», IX Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности» (г Майкоп, 2007 г), на научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (г Магнитогорск, 2007 г ), на VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г Казань, 2007 г), на Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технология - экология» (г Киров, 2007 г)

1.8 Публикация результатов исследования

По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемом журнале, получены 2 патента РФ на полезную модель и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ

1.9 Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованной литературы, приложений Основной текст диссертации изложен на 159 страницах компьютерного текста, содержит 23 рисунка и 20 таблиц Список использованной литературы включает 176 наименования, из них 12 - зарубежных авторов

2 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен критический анализ процесса традиционной подготовки зернового сырья для получения пищевого спирта Обоснована целесообразность применения технологического производства спирта из сырья, прошедшего предварительную очистку и последующее измельчение с применением традиционных схем помола с выделением крахмало-содержащего продукта, соответствующего характеристикам односорт ного 85 % помола с отбором муки 2-го сорта, зольностью не выше 1,25 % с диапазоном крупности частиц 250-300 мкр (микрон) и содержанием крахмала до 75 %, в качестве основного сырья для производства спирта

Проанализированы вопросы кинетики процесса брожения, моделирования кинетики ферментативных реакций, равновесия спирта в системе твердое тело - жидкость Рассмотрены вопросы моделирования химико-технологических схем Сформулированы задачи исследования

Во второй главе предложен подход к моделированию процесса брожения, заключающийся в описании всех его стадий кинетики ферментативной реакции, массообмена в трехфазной системе дрожжи - сусло - парогазовая смесь, равновесных данных в системе сусло - дрожжи и потерь спирта с парогазовой фазой С учетом этого разработана математическая модель процесса брожения Обобщены на основе поровой адсорбционной модели собственные экспериментальные данные по фазовому равновесию в системе сусло - дрожжи, которое достигалось по завершению процесса брожения.

Проектирование спиртовых производств, прогноз параметров процесса при переходе на сырьё, прошедшее предварительную очистку с выделением крахмалосодержащего продукта, требует разработки математической модели кинетики процесса брожения

Брожение рассматривают обычно как ферментативную реакцию, которая протекает во всём объеме бродящего сусла Однако реально ферментативные процессы протекают в дрожжах, а одновременно с ферментативной реакцией происходят процессы массообмена между поровой (содержащейся в дрожжах) и наружной жидкими фазами и между наружной жидкой фазой и парогазовоздушной смесью Это учтено при математическом моделировании

Принято, что ферментативная реакция протекает по следующей схеме

К1 Кг

Р+АН20 5=±(АН20)Р—4В + 4Г+Р, К3

где обозначено А - С,2Н2201Ь В - С2Н5ОН, Г - С02

В поровой жидкости концентрация СА изменяется за счет прямой реакции второго порядка, за счёт обратной реакции первого порядка и под-

вода вещества массопередачей из наружной жидкости Все эти процессы протекают одновременно и независимо друг от друга Движущая сила мас-сопередачи (с'А -С4) положительна, т к концентрация Сахаров в дрожжах меньше равновесной

+ (1) Аналогично получены следующие уравнения

-К1СГСА 4 (К2 + К3) С^, (2)

йх

¿Сдр__с1СР

Л ск '

(3)

ИГ *

Щг- = 4 КгСАГ + КВ8(СВ - Св)/Гп (4)

Л

У спирта концентрация в дрожжах высокая и движущая сила отрицательна Массопередача происходит между поровой и наружной жидкостью При этом в соответствии со знаком движущих сил спирт переходит из пор в наружную жидкость, а сахар - из наружной жидкости в поровую

В наружной жидкости состав изменяется за счет отвода вещества массопередачей в поровую жидкость и парогазовую фазу

¿1С

¿г

'^-Кл^а-Са}У„, (5)

~вн

-К^-ф^щ^^-у. (6)

Потери спирта от испарения происходят из-за утечки газов через неплотности и за счет дыхания бродильных чанов, возникающего из-за изменения температуры и давления Количество потерь спирта в момент т за единицу времени, составляет

у = С у = -£14—— (7)

Н Л исп у в (273 +г) 22,4 " к '

Величина являлась одним из параметров идентификации модели кинетики процесса брожения Состав паровой фазы ув рассчитывался по

уравнению UNIQUAC для изобарно-изотермического процесса. В поровой жидкости состав изменяется за счёт ферментативной реакции и за счёт юдвода вещества массопередачей из наружной жидкости.

Данные по межфазному равновесию в системе сусло - дрожжи отсутствуют, поэтому величина равновесной концентрации С*в определялась на эснове обобщения собственных экспериментальных данных с использованием поровой адсорбционной модели, рассмотренной в главе 3.

Система дифференциальных уравнений (1Н7) совместно с уравнениями равновесия является математическим описанием кинетики процесса брожения.

При разработке математической модели брожения проведена её идентификация (глава 3) и определены значения параметров модели на основе собственных экспериментальных данных (рисунок 1).

1080 _ 1075 «Э 1070 >■ 106S •Е 1060 - 1056 i 1050 % 1045

Л 1035 5 1030 ° 1025 ь 1020 q 1015 с 1010 1005

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Продолжительность брожения, ч

• ■ а я - экспериментальные данные; концентрация сусла в % мае. Сахаров по рефрактометру 1-11,9; 2-14; 3-16,1; 4-18,2

Рисунок 1 - Зависимость плотности бражки от продолжительности брожения

Минимум суммы квадратов отклонений расчетных данных от экспериментальных найден методом покоординатного спуска (Зейделя-Гаусса). На каждом шаге поиска решалась система уравнений (1)-(7) методом Эйлера.

В результате идентификации получены следующие знамения параметров адаптации: начальная концентрация фермента Ср = 0,76 кмоль/м3, константы скоростей реакций К] = 0.9, К2=0,8, Къ= 0, в"6 = 0,0052м3/ч, ^5=1000 м'/С, А:л5 = 1000 м'/с.

В третьей главе разработаны методика проведения эксперимента и метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения. Проведена идентификация математических моделей процессов брожения и межфазного равновесия в системе сусло - дрожжи.

Исследования по процессам разваривания, осахаривания и брожения проводились на установке, представленной на рисунке 2.

1 - корпус; 2 - блок управления; 3 - блок нагрева и перемешивания;

4 - рабочая камера; 5 - рама; 6 - емкость; 7 - электродвигатель; 8 - крышка;

9, 10 - контур внешнего охлаждения

Рисунок 2 - Установка по проведению процессов разваривания, осахаривания и брожения

Разработан метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения с целью определения концентрации спирта и Сахаров во времени на основе опытных данных по изменению плотности бражки во времени, которая измерялась гшкнометрически.

Метод заключается в следующем Пробы анализируются пикнометри-чески По полученным экспериментальным данным зависимости плотности бражки от времени проводится идентификация математической модели, определяются параметры идентификации концентрация фермента, константы скоростей прямых и обратных реакций и количество образующейся парогазовой фазы, после чего строятся кривые зависимости концентрации спирта и Сахаров от продолжительности брожения

Для исследования равновесия отбирались пробы в конце брожения, когда биохимическая реакция была завершена, и никаких изменений в концентрации в ходе анализа не происходило При идентификации экспериментальных данных по поровой адсорбционной модели считали, что концентрация спирта в отобранных пробах равна определенной хроматогра-фически крепости наружной и поровой жидкости Подлежали определению четыре параметра- , Аиа1, Дио2 Поиск парамет-

ров идентификации путем минимизации суммы квадратов отклонений расчетных значений от экспериментальных осуществлен при следующих ограничениях

После приравнивания химических потенциалов в адсорбированной (поровой) и наружной жидкостях и использования уравнения НИК^иАС для коэффициентов активности наружной жидкости и уравнений поровой адсорбционной модели для коэффициентов активности для жидкости, находящейся в дрожжах, получены уравнения

4 х

(

■1 = 1пФ,н+^ + х212)+<?! - Ях 1п(е? + е?т21).

) 2 ф.

¿¡-»I

\

+

+ (zlll + z2l2)+qí In Ч

(бГ+02^21

zN ),

J iJ

9l +

zN ).

-Ч\

V

0f + 02+-i;e-~7--7"гг~

0Г + 0? ^

1 zN

+ 9г

9?

zi_>1 )

+ 9i

Qbu

еа

+ а,-----

an . оП

efTu+ej+e^ 0Г + 02*й21

9l+ "Т7

-In

1 +

+ Inf 1 + 1 = 0

I zN!

(9)

' z/V ) 2 ф* x2

е?т2, _ef_

0"+е2т21 е1т12 + 02

- Ill --ç2 In

(Na\

<?7 +

02

Ф?

92

фП

+ -i(z1/1 + z2/2) + í2ln z2

(efT12+eS+eeTe2b2+í%

* kzN ,, V 4

92 +

Lö2

"92

92

е?+0$

92 + '1

+ 92"

0fT21

+02%. +eeteI

- + a**-

0"т12 + 0? + евтв2 0¡412 + в; 4 Г ^

l z/V

--92'

*fl2

j -»1

- !п

1 +

+ 1п[] + = 0 . гЫ )

(10)

Параметры идентификации определяли, обеспечивая равенство нулю двух функций (9) и (10).

В результате поиска минимума суммы квадратов отклонений экспериментальных значений от расчетных методом Зейделя-Гаусса получены следующие значения параметров:

Дип1 =5080,13; Диа2 =2577,17;

= 0,0570; =0,0249.

При найденных значениях Дна1, Лиа2, гЫ) ^ по

составу наружной жидкости (дс,, х2) определялся состав поровой жидкости (г,, 2г) (рисунок 3).

0 1 2 3 4 5 6 7

Концентрация спирта в наружной жидкости, % об.

— кривая фазового равновесия в системе сусло - дрожжи • - экспериментальные данные Рисунок 3 - Зависимость концентрации спирта в поровой жидкости от концентрации спирта в наружной жидкости

В четвертой главе экспериментально определены рекомендуемый режим процессов гидротермической обработки и осахаривания сырья и качество бражки.

Для экономии тепла процесс гидротермической обработки разбит на 2 стадии первая стадия включает нагревание до температуры 90 °С и поддержание этой температуры в течение определенного промежутка времени Вторая стадия - это выдерживание развариваемой массы без подвода теплоты и охлаждение до 60 °С Время осахаривания принято равным 30 минутам

Верхний предел 90 °С принят из условия исключения пригара и закипания жидкости, а нижний 60 °С - это температура осахаривания В эксперименте меняли только время разваривания при 90 °С Время разваривания как при 90 °С, так и при 60 °С определяли экспериментально как момент, когда разваренная масса выдерживает пробу на визуальную и органолеп-тическую оценку (вкус, цвет и запах) А общее время процесса определялось по пробе на йод

Эксперимент проводили в следующей последовательности а) в течение 1 часа проводили разваривание при 90 °С, затем система самопроизвольно охлаждалась до 60 °С, после чего температура поддерживалась 60 °С, затем добавляли фермент и осахаривали в течение 30 минут, б) в течение 2 часов проводили разваривание при 90 °С, затем выдерживали в течение 2,5 часов при 60 °С, затем добавляли фермент и осахаривали в течение 30 минут, в) в течение 3,5 часов проводили разваривание при 90 °С, затем при 60 °С добавляли фермент и осахаривали в течение 30 минут (рисунок 4)

Найден рациональный режим в зависимости от одного параметра, а именно времени высокотемпературного режима Время выдерживания развариваемой массы регламентируется её ограничением на качественные и визуальные показатели

В качестве разжижающего фермента применялась бактериальная а-амилаза «Диазим» с расходом 0,3 мл/кг условного крахмала В качестве осахаривающего фермента применялась глюко-амилаза «Дистшшаза» с расходом 0,9 мл/кг условного крахмала

°с

95 90

80 . 75 70 65 60 55

90

. 75 70

95

85

о

о- 80

а 75 Й 70

с 35 5

£ 60

55

3 4 5 6 Время процесса, ч

10

б)

эаз вар ив ани е " I I

а> 8-« -

эазжижающи фермент а-амилаза й X то -8- «

X о со аз

«Диазим» X ге § §! Е ^ 5 -

О аЕг « д

5«ч

I I

Время процесса, ч

В)

• - экспериментальные данные Длительность процесса: а) 10 часов; б) 5 часов; в) 4 часа

0123456789 10 Время процесса, ч

а)

рекомендуемый режим

Рисунок 4 - Температурный режим процесса разваривания

Бражка получилась прозрачной, светлой Визуальная и органолепти-ческая оценка бражки подтверждена протоколом дегустационной комиссии Покомпонентный состав бражки определен хроматографическим методом Он отличался от состава, который был получен при «жестком» разваривании, где стерилизация протекает при 130 °С (таблица 1)

Таблица 1 - Покомпонентный состав бражки

Наименование компонента Концентрация, мг/дм3 смеси Наименование компонента Концентрация, мг/дм3 смеси

способ способ

классический предлагаемый классический предлагаемый

Альдегиды Первичные спирты

Ацетальдегид 17,22 14,08 Метанол 12,98 2,14

Капроновый - - Этанол, % об 6,10 5,48

Каприновый 1,69 6,94 1-пропанол 22,4 15,64

Фурфурол 5,90 3,60 1 -бутанол 0,89 0,29

Кетоны 1-амилол 0,25 0,52

Ацетоин 2,0 2,65 1-гексанол 6,28 6,11

Диацетил - 0,29 Вторичные спирты

Связанные альдегиды (аиетали) 2-пропанол 0,52 0,56

Метилацеталь - - 2-бутанол 0,7 -

Этилацеталь 0,18 - Изобутанол 95,1 87,7

Сложные эфиры Изоамиловый 442 194,5

Этилформиат 0,30 0,32 Ароматические одноатомные спирты

Метилацетат 2,68 1,86 Фенилэтанол 9,64 30,4

Этилацетат 10,3 - Многоатомные спирты

Этилвалериат 0,10 - 2,3 -бутиленгликоль 4,72 11,9

Изоамилацетат 1,07 - Кислоты

Метилкаприлат 0,67 0,17 Уксусная 30,4 11,25

Этиллактат 0,28 1,54 Изовалериановая 3,97 0,87

Из сравнения можно сделать выводы по органолептическим показателям и по ряду примесей (метанол, сивушные масла) оценка полученной нами бражки выше, чем по традиционной схеме

Как видно из рисунка 4 в варианте в) получено минимальное время разваривания Однако, в этом случае затраты на разваривание в полтора раза выше, чем в варианте б) и требуются затраты воды на искусственное охлаждение с установкой дополнительных теплообменников Поэтому рекомендован вариант б)

Пятая глава посвящена совершенствованию процессов брожения и брагоректификации при использовании в качестве сырья крахмалосодер-жащих продую ов тонкого помола зерна пшеницы Разработанная в главах 2 и 3 математическая модель брожения использована путем проведения численного эксперимента для определения влияния адаптационных и технологических параметров на показатели процесса брожения Изучено влияние на показатели процесса брожения следующих технологических параметров начальной концентрации сусла, степени герметизации системы сбора (потерь пищевого спирта от испарения) на выход пищевого спирта, количества вводимых дрожжей на время брожения, инактивации фермента спиртом при разных концентрациях сусла В результате численного эксперимента подтверждено, что с ростом концентрации сусла по сухим веществам недоброд возрастает

При принятой норме расхода дрожжей 7 кг/(м3 сусла) за 72 часа брожения удовлетворительная степень сбраживания при допустимо малом не-доброде достигается только при 14 %-м сусле При концентрации сусла вплоть до 25 % необходимо повышение нормы расхода дрожжей до 10 кг/м3 Показано, что причиной такой характеристики процесса является усиление инактивации фермента с ростом концентрации пищевого спирта выше 8 % При концентрации сусла 7-8 % инактивация незначительна, поэтому такая концентрация принята на большинстве спиртовых заводов России При брожении по вакуумом, совмещенном с отгонкой спирта, име-

ется возможность поддерживать концентрацию спирта в бражке на уровне 3-4 % и фактически полностью исключить инактивацию дрожжей

Увеличение расхода дрожжей при различных концентрациях сусла всегда приводит к увеличению скорости брожения При этом для обеспечения полноты выбраживания необходимо при росте концентрации сусла увеличивать расход дрожжей на 1 м3 сусла При моделировании установлено, что при переработке крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы вплоть до концентрации сусла 20 % по сахариметру расход дрожжей на 1 м3 произведенного спирта остается постоянным Затем его необходимо увеличивать Подтвержден известный факт о необходимости оснащения системы сбора газов орошаемыми водой спиртоло-вушками, так как при открытых бродильных чанах потери достигают 20 % Адаптационные параметры (константы скоростей реакций) использованы в главе 3 в качестве параметров идентификации математической модели Вместе с тем исследовано влияние этих параметров на показатели процесса В качестве примера приведены зависимости недоброда сусла от количества вводимых дрожжей и констант скоростей реакций (рисунки 5 и 6).

В ходе численного эксперимента пропорционально изменялись константы скоростей реакций Коэффициент пропорциональности принимал значения 1-1,5 Обычно считают, что при одновременном увеличении всех констант химических реакций, которое происходит, например, при применении термотолерантных дрожжей и при повышении температуры брожения скорость процесса брожения увеличивается и время уменьшается При повышении температуры и при допущении, что энергия активации не зависит от температуры, константы скоростей химических реакций возрастают практически пропорционально Поэтому сначала было проведено исследование при одновременном изменении констант скоростей реакции (рисунок 6)

С ростом констант скоростей реакции снижается величина недоброда при заданном времени брожения, а при заданном недоброде уменьшается

время брожения. Это согласуется с опытом промышленного использования термотолерантных дрожжей.

концентрация сусла в % мае. Сахаров по рефрактометру: 1 - 14; 2-20; 3-25

Рисунок 5 - Зависимость недоброда от количества вводимых дрожжей при потерях спирта 5 % с парогазовой фазой и 72 часовом брожении

концентрация сусла в % мае. Сахаров по рефрактометру: 1 -14; 2-20; 3-25

Рисунок 6 - Зависимость недоброда от констант скоростей реакции при потерях спирта 5 % с парогазовой фазой и 72 часовом брожении

3 4 5 6 7 8 9

Количество дрожжей, кг на 1 кубический метр

1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,45 1,5 Коэффициент пропорциональности констант скоростей реакции

При сравнении показателей традиционного и предлагаемого способов получения пищевого спирта необходимо в комплексе рассматривать брожение и брагоректификацию В связи с вышеизложенным, идентифицированная математическая модель процесса брожения для случая работы установки по предложенному способу использована при проектировании совместно с моделью брагоректификационной установки (БРУ).

В качестве моделируемой схемы БРУ принята усовершенствованная нами схема БРУ косвенного действия, которая отличается от моделируемых ранее тем, что в ректификационной колонне предусмотрен отбор сивушных масел из паровой фазы с 4 и 6 тарелок, из жидкой фазы - с 12 и 18 тарелок Отбор сивушных спиртов производится с 26 тарелки с последующей их переработкой совместно с ЭАФ в разгонной колонне Эпюрат вводится на 16 тарелку

В основу моделирования брагоректификационной установки положен модульный принцип Адекватность реальному процессу достигалась за счет использования идентифицированных нами ранее программных модулей процессов ректификации, теплообмена и расслаивания в системе жидкость — жидкость Все модули в соответствии со структурой технологической схемы в программе расчета связаны информационными потоками Моделирование осуществлялось в программной среде расчета сложных химико-технологических систем

Показано, что при использовании в качестве сырья продукта помола зерна пшеницы вместо грубодробленого зерна получается пищевой спирт более высокого качества с меньшим содержанием метанола 0,003 % об (вместо 0,03 % об по ГОСТ Р 51652-2000), выход пищевого спирта увеличивается с 96,2 до 96,77 %

В шестой главе приведены технико-экономические показатели оборудования, а также капитальные затраты и энергопотребление, выход основных и побочных продуктов, качество пищевого спирта для вариантов

его получения из традиционного сырья и из продукта тонкого помола зерна пшеницы

При этом использованы следующие технические результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы сокращено время разваривания с 9 до 5 часов, уменьшен в 1,8 раза объем аппаратов гидродинамической ферментативной обработки, время брожения сокращено с 72 до 48 часов, уменьшен объём бродильных чанов в 1,5 раза, использован предложенный режим разваривания, в БРУ использованы изложенные выше приемы, позволяющие повысить выход спирта

Выполнено технико-экономическое обоснование с расчетом ожидаемой годовой экономической эффективности производства пищевого спирта при использовании в качестве сырья крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы вместо грубодробленого зерна пшеницы

Технико-экономическое обоснование проведено для спиртового завода производительностью 3000 дал/сут абсолютного алкоголя Стоимость пара принята 45 коп за 1 кг, оборотной воды - 1,8 руб за 1 м3, электроэнергии 1,48 руб /кВт ч, отрубей - 2,1 руб /кг (таблица 2)

Таблица 2 - Расчет ожидаемого экономического эффекта

Показатели Традиционная схема Предлагаемая схема

Затраты греющего пара, т/ч 4,24 2,28

Экономия греющего пара, руб /ч 882

Затраты воды на охлаждение, т/ч 81,3 43,7

Экономия воды, руб /ч 68,4

Доход от продажи отрубей, руб /ч 1750

Затраты электроэнергии, кВт ч 38 344,9

Затраты электроэнергии, руб /ч 454,2

Капитальные затраты на внедрение, тыс руб 2,1 25929,8

Ожидаемый годовой доход, тыс руб 15573,6

Срок окупаемости, мес 20

22

ВЫВОДЫ

1 Разработанная математическая модель процесса брожения сусла, приготовленного на основе предлагаемого крахмалосодержащего продукта тонкого помола зерна пшеницы, учитывает протекающие одновременно в трехфазной системе процессы массообмена между дрожжами и суслом и между суслом и парогазовой фазой и равновесные данные спирта в системе сусло - дрожжи

2 Проведен сравнительный анализ получения бражки и пищевого спирта по «мягкому» низкотемпературному способу гидротермической обработки из предлагаемого сырья и по традиционному «жесткому» высокотемпературному способу из грубодисперсного зерна с расчетом технико-экономических показателей

3 Разработаны математическая модель межфазного равновесия в системе сусло - дрожжи, методика расчета потерь спирта от испарения в парогазовую смесь в процессе брожения; метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения

4 На основе численного эксперимента установлено, что с ростом концентрации сусла недоброд возрастает. При расходе дрожжей 7 кг/(м3 сусла) удовлетворительная степень сбраживания достигается только при 14 %-м сусле Норму расхода дрожжей на 1 м3 сусла необходимо повышать, начиная с концентрации сусла 10 %, а норму расхода дрожжей на 1 м3 произведенного спирта - с 20 %

5 Использование предлагаемого сырья приводит по сравнению с традиционным к сокращению времени разваривания с 9 до 5 часов и соответственно уменьшению в 1,8 раза объема аппаратов гидродинамической ферментативной обработки Время брожения может быть сокращено с 72 до 48 часов Соответственно объем бродильных чанов уменьшается в 1,5 раза Органолептические показатели бражки улучшаются Бражка содержит меньше метанола Выход пищевого спирта на БРУ возрастает

6 Результаты внедрены на спиртзаводе ЗАО АПК «Мичуринский» с ожидаемым экономическим эффектом 15573,6 тыс рублей в год

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1 Константинов Е Н , Короткова Т Г, Шаззо Р С Математическая модель кинетики процесса брожения сусла // Известия вузов Пищевая технология, 2007 - № 5-6, С 66-67

2 Короткова Т Г, Шаззо Р С Установка для получения пищевого спирта при использовании в качестве сырья эндосперма зерна // Известия вузов Пищевая технология, 2007 - № 2 -С 73-74

3 Короткова Т Г , Шаззо Р С , Зарубина О В , Константинов Е Н Анализ современных схем брагоректификационных установок косвенного действия для получения пищевого ректификованного спирта // Известия вузов Пищевая технология, 2007-№ 5-6, С 10-14

4 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612925 Прогнозирование энергетических параметров бинарного взаимодействия модели UNIQUAC по параметрам межгруппового взаимодействия модели UNIFAC // Т Г Короткова, Р С Шаззо, О В Зарубина (РФ) - Заявлено № 2007612178 от 06 07 2007

5 Шаззо Р С Переход на новую схему подготовки зернового сырья для получения пищевого этилового спирта // Рук деп в ВИНИТИ 04 12 2006, № 1491-В2006, Ред журн «Известия вузов Пищевая технология» -Краснодар, 2006

6 Шаззо Р С , Константинов Е Н Влияние глубины переработки зернового сырья на качество спирта // Всерос научно-практич конференция с международным участием «Пищевая промышленность- интеграция науки, образования и производства» -Краснодар Изд КубГТУ, 2005 -С 148-150

7 Шаззо Р С, Константинов Е Н Комплексная переработка крахмалсо-держащего сырья // Регион научно-практич конф «Здоровое питание -основа жизнедеятельности человека», Красноярск, 2006 -С 321-322

8. Шаззо Р С Контроль и совершенствование процессов переработки зерна в производстве пищевого спирта // VIII региональная научно-практич конф молодых ученых «Научное обеспечение агропромыш-ленно1 о комплекса»-Краснодар 2006-С 243-245

9 Шаззо Р С , Константинов Е Н Повышение качества спирта путем совершенствования процесса подготовки сырья к брожению // Всерос научно-практич. конф «Перспективы развития пищевой промышленности России» -Оренбург ОГУ, 2005 -С.43

10 Шаззо Р С , Короткова Т Г , Константинов Е Н Применение математического моделирования для разработки установки непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки //

Всерос научно-технич конф «Наука - производство - технология -экология» Сб матер в 8 т -Киров. Изд-во ВятГУ, Т 3,2007-С 171-173

11 Шаззо Р С Пути совершенствования процесса переработки зерна пшеницы для получения пищевого спирта // X Всероссийская научно-практическая конференция «Образование - наука - технология», IX Всероссийская научно-практическая конференция «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», IX Международная научно - практическая конференция «Экологические проблемы современности» -Майкоп, МГТУ, 2007 -С 142-143

12 Шаззо Р С Пути совершенствования подготовки пшеничного сырья для производства пищевого спирта // Научно-практич конф «Качество продукции, технологий и образования - Магнитогорск, 2007.-С 98-99

13 Шаззо Р С Совершенствование подготовки зернового сырья к брожению как основа повышения качества пищевого спирта // VIII Всерос конф молодых ученых с международным учасгием.-Казань, 2007 - С 147

14 Патент РФ на полезную модель № 66226 Линия подготовки зернового сырья к водно-тепловой обработке для получения пищевого спирта / ЕН Константинов, Р.С Шаззо по заявке № 2007120148/22 Опубл 10 09.2007 Бюл № 25 В02В 5/02 (2006 01)

15 Патент РФ на полезную модель № 55626 Установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки / Е Н Константинов, Т Г Короткова, Р С Шаззо, П Е Романишин по заявке 2006115076/22 Опубл 27 08 2006 Бюл № 24 В01В 3/00 (2006 01)

Условные обозначения

С12Н22О11 - сахароза, F - фермент, Н20 - вода, AF - промежуточный компонент, С2Н5ОН — этиловый спирт, С02 - углекислый газ, аг,, К2 -константы скоростей прямых реакций [размерности для уравнений первого порядка с"1, второго - м3/(кмоль с)], К3 - константа скорости обратной реакции, G°6 - расход парогазовой смеси в м3/ч, vK - объем наружной жидкости, м3, dc^ld-t - изменение концентрации спирта в наружной жидкости за единицу времени, уа - мольная доля спирта в газовоздушной смеси, Т - температура брожения, °С, С,, С,,, Св, С„, - концентрации Сахаров, фермента, спирта, промежуточного компонента в поровой жидкости, кмоль/м3, соответственно, % - продолжительность брожения, ч, Кл, Кв -коэффициенты массопередачи сахара и спирта из поровой жидкости в наружную, м/с, vn - объем поровой жидкости, м3, s - поверхность массопередачи, м2, СЛи, С„и - концентрации сахара и спирта в наружной жидкости, кмоль/м3, (Na / zN)4, {Na tzN)Zr^, Tei> xa2> Auai> Лиа2' Ф> 9, q, r - параметры поровой адсорбционной модели, х, z - концентрация спирта в наружной и поровой жидкости, у - коэффициент активности индексы: * означает равновесное состояние, п - поровая жидкость, н -наружная жидкость, 1 - спирт, 2 - вода

Подписано к печати 24.01.2007 г. Заказ №1/08, Тираж 100 экз. Отпечатано в ООО "Ризограф", г. Краснодар, ул. Коммунаров, 31

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Особенности процесса традиционной подготовки зернового сырья для получения пищевого спирта.

1.1.1 Общие понятия о пищевом спирте.

1.1.2 Характеристика зерновой массы — традиционного сырья для получения пищевого спирта.

1.1.3 Общие понятия основных процессов подготовки крахмалосодержащего сырья для получения пищевого спирта.

1.1.4 Способы подготовки зернового сырья к гидротермической обработке.

1.1.5 Способы гидротермической обработки сырья, осахаривания и брожения сусла для получения пищевого спирта

1.2 Обоснование целесообразности использования зерна пшеницы, прошедшего предварительную очистку и последующее измельчение, с выделением крахмалосодержащего продукта в качестве основного сырья для производства пищевого спирта

1.3 Исследования по кинетике процесса брожения.

1.4 Равновесие в системе твердое тело - жидкость.

1.5 Анализ современных схем брагоректификационных установок косвенного действия для получения пищевого ректификованного спирта.

1.6 Моделирование химико-технологических систем.

1.7 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

БРОЖЕНИЯ С УЧЕТОМ МАССООБМЕНА В ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ДРОЖЖИ - СУСЛО - ПАРОГАЗОВАЯ СМЕСЬ.

2.1 Механизм протекания процесса брожения и математическое описание его стадий.

2.1.1 Математическое описание ферментативной реакции в дрожжах.

2.1.2 Описание процесса массопередачи между поровой и наружной жидкостью.

2.1.3 Межфазное равновесие в системе сусло — дрожжи.

2.1.4 Моделирование потерь спирта при брожении.

2.2 Математическое описание кинетики процесса брожения.

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ.

3.1 Разработка методики проведения эксперимента процесса брожения.

3.1.1 Описание экспериментальной установки.

3.1.2 Разработка метода экспериментального исследования кинетики процесса брожения на основе опытных данных по изменению плотности бражки во времени.

3.2 Идентификация математической модели процесса брожения на основе опытных данных по изменению плотности бражки во времени.

3.2.1 Определение потерь спирта от испарения.

3.2.2 Идентификация математической модели межфазного равновесия в системе сусло - дрожжи.

3.2.3 Идентификация процесса массопередачи.

3.2.4 Определение констант скоростей химической реакции и начальной концентрации фермента.

3.3 Обработка экспериментальных данных.

3.3.1 Определение максимальной ошибки измерений при исследовании кинетики процесса брожения.

3.3.2 Проверка адекватности математической модели кинетики брожения полученным экспериментальным данным.

3.3.3 Проверка адекватности математической модели равновесия полученным экспериментальным данным.

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ФЕРМЕНТАТИВНОГО

РАЗВАРИВАНИЯ И ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ОСАХАРИВАНИЯ

КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА.

4.1 Обследование промышленного процесса ферментативного разваривания зернового материала и его окончательного осахаривания в спиртоцехе ОАО АПФ «Фанагория».

4.2 Экспериментальное исследование процессов ферментативной гидротермической обработки, осахаривания и брожения предлагаемого крахмалосодержащего сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы.

4.3 Исследование равновесия в системе сусло - дрожжи и обработка экспериментальных данных.

ГЛАВА 5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ БРОЖЕНИЯ

И БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В

КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО

ПРОДУКТА ТОНКОГО ПОМОЛА ЗЕРНАПШЕНИЦЫ.

5.1 Влияние технологических параметров на показатели процесса брожения.

5.2 Влияние адаптационных параметров модели на показатели процесса брожения.

5.3 Сравнение показателей процесса брагоректификации при использовании в качестве сырья предлагаемого крахмалосодержащего продукта тонкого помола зерна пшеницы и традиционной грубодробленной зерновой массы

5.3.1 Математическое моделирование процесса брагоректификации при применении процесса традиционного и предлагаемого способов подготовки зернового сырья.

5.3.2 Сравнение показателей работы брагоректификационных установок при использовании традиционного и предлагаемого сырья из зерна пшеницы.

ГЛАВА 6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВОГО СПИРТА.

6.1 Разработка предлагаемой линии подготовки зернового сырья к гидротермической обработке.

6.2 Технические показатели традиционного и предлагаемого способов получения пищевого спирта, характеристика сложности оборудования, капитальных затрат и энергопотребления.

6.3 Технико-экономическое обоснование ожидаемой годовой экономической эффективности при использовании в качестве сырья предлагаемого продукта тонкого помола зерна пшеницы вместо традиционного сырья из грубодробленой зерновой массы для производства пищевого спирта.

ВЫВОДЫ.

На спиртовых заводах России в качестве основного сырья используют грубодробленое зерно пшеницы и других злаковых культур. Зерновая масса, кроме основной культуры, после уборки урожая содержит до 20 % сорных, вредных, минеральных и органических примесей, а также семена других культурных и диких растений, поврежденные и дефектные зерна.

Грубодробленая зерновая масса имеет высокий уровень микробиологической обсемененности, что требует применения высокотемпературного режима процесса гидротермической обработки. Это вызывает потери сбраживаемых Сахаров, перерасход ферментов, увеличение выхода метанола, сивушных масел, эфиров и альдегидов, в частности кротонового альдегида, который не отделяется от спирта, а также характеризуется высокими затратами пара и воды и применением оборудования, работающего под высоким давлением.

Компоненты зерновой массы оказывают отрицательное влияние на потребительские свойства спирта и требуют выделения до процесса дробления. Зерновка пшеницы имеет сложное анатомическое строение и биохимический состав: крахмалистая часть - эндосперм достигает 75 % и несбраживаемые компоненты - клетчатка, жиры, белки и т.д., доля которых превышает 20 %.

Учитывая это, при производстве спирта целесообразно выделить крах-малосодержащие продукты и направить их на производство спирта, исключив из процесса брожения несбраживаемые компоненты. Крупность и вырав-ненность продуктов помола является важным показателем, определяющим эффективность процессов получения этилового спирта.

В связи с вышеизложенным, перспективным направлением совершенствования процессов спиртового производства является переход на низкотемпературный режим гидротермической обработки, что может быть реализовано при использовании продукта с низкой микробиологической обсеменно-стью, выровненного по крупности, однородного по биохимическому составу и содержащего в основном преимущественно сбраживаемые компоненты.

Автор выражает благодарность за помощь и консультации при выполнении работы доктору технических наук, профессору Константинову E.H.

Таким образом, актуальным является исследование, направленное на разработку альтернативного технологического производства пищевого спирта из сырья, прошедшего предварительную очистку и последующее измельчение с выделением крахмалосодержащего продукта в качестве основного сырья для производства спирта.

Недостаточная изученность вышеизложенных проблем требует теоретического обоснования и исследования процессов брожения и брагоректифика-ции с целью последующего применения в спиртовом производстве для получения пищевых спиртов с высоким выходом и потребительским качеством продукции.

Для совершенствования процессов, связанных с использованием качественно нового сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы при производстве пищевого спирта, целесообразно применение математических моделей брожения и брагоректификации, которые могут быть использованы для оптимизации и проектирования установок.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с федеральной научно-технической программой Минобразования РФ «Разработка высокоэффективной технологической схемы и оборудования для производства пищевого этилового спирта высшего качества» (№ гос. регистрации 01.2.00305371).

Научная новизна:

1. обоснована эффективность получения пищевого спирта из крахмалосо-держащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы;

2. разработана математическая модель процесса брожения сусла, приготовленного из крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы, с учетом особенности протекания массообменных процессов в сбраживаемой среде для системы дрожжи - сусло - парогазовая смесь и с учетом межфазных равновесных данных в системе сусло-дрожжи;

3. разработаны математические модели по межфазному равновесию в системе сусло - дрожжи;

4. получены математические зависимости для расчета потерь пищевого спирта от испарения в парогазовую смесь в процессе брожения;

5. определены константы скоростей биохимической реакции, протекающей при сбраживании разваренного и осахаренного крахмалосодержащего сырья из продуктов тонкого помола зерна пшеницы.

Практическая значимость работы заключается в следующих результатах экспериментальных и теоретических исследований:

1. определен рекомендуемый режим процесса гидротермической обработки и осахаривания предлагаемого сырья для получения ректификованного спирта из бражки;

2. разработана установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки;

3. на основе численного эксперимента определено влияние технологических (исходной концентрации сусла, расхода дрожжей, времени брожения) и адаптационных (констант скоростей биохимической реакции, начальной концентрации фермента, потерь спирта с парогазовой фазой и инактивации дрожжей спиртом) параметров на скорость и время брожения, концентрацию пищевого спирта в бражке, выход спирта и недоброд и разработаны рекомендации по технологическим параметрам брожения и браго-ректификации;

4. предложены параметры подготовки зернового сырья и определены технологические параметры процессов разваривания, осахаривания, брожения и брагоректификации при получении пищевого спирта из предлагаемого сырья;

5. выполнено технико-экономическое обоснование использования в качестве сырья крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы при получении пищевого спирта;

6. проведены производственные испытания и выданы рекомендации по внедрению результатов исследований.

Новизна технических решений подтверждена двумя Патентами РФ на полезную модель № 66226 «Линия подготовки зернового сырья к водно-тепловой обработке для получения пищевого спирта», № 55626 «Установка непрерывного действия для получения этилового ректификованного спирта из бражки».

Реализация результатов исследования. В результате производственных испытаний получен пищевой этиловый спирт ректификованный марки «Экстра» по ГОСТ Р 51652-2000 с высокими органолептическими показателями.

Результаты разработанных технических и технологических решений прошли промышленные испытания и внедрены на спиртзаводе ЗАО АПК «Мичуринский» с ожидаемым экономическим эффектом 15573,6 тыс. рублей в год.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

1. математическая модель процесса4 брожения сусла, приготовленного из крахмалосодержащих продуктов тонкого помола зерна пшеницы, с учетом особенности протекания массообменных процессов в сбраживаемой среде для системы дрожжи — сусло - парогазовая смесь и с учетом межфазных равновесных данных в системе сусло-дрожжи;

2. математические модели по межфазному равновесию в системе сусло -дрожжи;

3. математические зависимости для расчета потерь пищевого спирта от испарения в парогазовую смесь в процессе брожения;

4. метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения на основе опытных данных по изменению плотности бражки во времени.

125 ВЫВОДЫ

1. Разработанная математическая модель процесса брожения сусла, приготовленного на основе предлагаемого крахмалосодержащего продукта тонкого помола зерна пшеницы, учитывает протекающие одновременно в трехфазной системе процессы массообмена между дрожжами и суслом и между суслом и парогазовой фазой и равновесные данные спирта в системе сусло — дрожжи.

2. Проведен сравнительный анализ получения бражки и пищевого спирта по «мягкому» низкотемпературному способу гидротермической обработки из предлагаемого сырья и по традиционному «жесткому» высокотемпературному способу из грубодисперсного зерна с расчетом технико-экономических показателей.

3. Разработаны: математическая модель межфазного равновесия в системе сусло - дрожжи; методика расчета потерь спирта от испарения в парогазовую смесь в процессе брожения; метод экспериментального исследования кинетики процесса брожения.

4. На основе численного эксперимента установлено, что с ростом концено трации сусла недоброд возрастает. При расходе дрожжей 7 кг/(м сусла) удовлетворительная степень сбраживания достигается только при 14 %-м сусле. Норму расхода дрожжей на 1 м3 сусла необходимо повышать, нао чиная с концентрации сусла 10 %, а норму расхода дрожжей на 1 м произведенного спирта - с 20 %.

5. Использование предлагаемого сырья приводит к сокращению времени разваривания с 9 до 5 часов и соответственно уменьшению в 1,8 раза объёма аппаратов гидродинамической ферментативной обработки. Время брожения может быть сокращено с 72 до 48 часов. Соответственно объём бродильных чанов уменьшается в 1,5 раза. Органолептические показатели бражки улучшаются, она содержит меньше метанола. Выход пищевого спирта на БРУ возрастает.

6. Результаты внедрены на спиртзаводе ЗАО АПК «Мичуринский» с ожидаемым экономическим эффектом 15573,6 тыс. рублей в год.

127

1. Айзикович JI.E. Новое в технологии мукомольного производства. / JI.E. Айзикович, Б.В. Сенаторский, Н.П. Соколов. М.: Высшая школа, 1966.

2. Аксельруд Г.А., Молчанов А.Д. Растворение твердых веществ. М., «Химия», 1977 (серия «Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии»). 272 с.

3. Артюхов В.Г., Нагурная H.A. Причины пониженного качества ректификованного спирта и их устранение // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983. -№7. -С.7-11.

4. Ахназарова C.JL, Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии.-М.: Высш. шк., 1985.-327 с.

5. Багатуров С.А. Теория и расчет перегонки и ректификации.-М.: Гостоптех-издат, 1961.-410 с.

6. Батунер JI.M., Позин М.Е. Математические методы в химической технике.-JL: Химия, 1971.-824 с.

7. Бачурин П .Я., Смирнов В.А. Технология ликеро-водочного производства. М.: Пищевая промышленность, 1975. -326 с.

8. Белобородов В.В. Основные процессы производства растительных масел.-М.: Пищевая пром-сть, 1966.-478 с.

9. Беркутова Н.С. Швецова И.А. Микроструктура пшеницы. М.: Колос, 1977. -125 с.

10. Беркутова Н.С., Швецова И.А. Технологические свойства пшеницы и качество продуктов ее переработки. М.: Колос, 1984. -298с.

11. Бондаренко А.Н., И.Д. Никулина, М.В. Антипенко, В.А. Смирнов. Крахмал дефектного сырья // Ферментная и спиртовая промышленность, 1971. -№8. -С.16-18.

12. Бублий В.Ф., Пылин В.А. Хранение и подработка зерна в спиртовом производстве. -М.: Пищепромиздат, 1957- 132с.

13. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия. Ялта: институт винограда и вина «Магарач», 1997. -432с.

14. Бутковский В.А. Мукомольное производство. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1983. - 351с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для техникумов системы М-ва заготовок СССР).

15. Великая Е.И., Суходол В.Ф., Томашевич В.К. Общие методы контроля бродильных производств. М.: Пищевая пром-сть, 1964. - 274с.

16. Вербина Н.М.Даптерева Ю.В. Микробиология пищевых производств. -М.: Агропромиздат, 1988.-256с.

17. Гладилин Н.И. Руководство по ректификации спирта.-М.: Пищепромиздат, 1952.-450 с.

18. Голдовский А.М. Теоретические основы производства растительных ма-сел.-М.-Л.: 1958.-446 с.

19. Городина Е.Г., Покровская Т.П., Шеховцова Т. Е. Влияние способа очистки зерна на процесс помола. Серия «Мукомольно крупянная промышленность», - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССр, 1974. - 16 с.

20. ГОСТ Р 51652-2000 Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия.-М.: Госстандарт России.

21. ГОСТ Р 52554-2006 Пшеница. Технические условия. М.: Госстандарт России.

22. Грязнов В.П. Практическое руководство по ректификации спирта. -М.: Пищевая промышленность, 1968.-192 с.

23. Егоров Г.А. и др. Технология муки, крупы и комбикормов/ Г.А. Егоров, Е.М. Мельников, Б.М. Максимчук. -М.: Колос, 1984.-376 с.

24. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиздат, 1985.-334с.

25. Ефремов Б.В., Устинников Б.А. Эффективность измельчения зернового сырья // Ферментная и спиртовая промышленность, 1976. -№4.-С.21-23.

26. Забродский А.Г. Водно-тепловая обработка сырья в спиртовом производстве. — Киев: Центральная научно-техническая библиотека, 1959 160с.

27. Закс Л. Статистическое оценивание.-М.: Статистика, 1976.-598 с.

28. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов (3-е переработанное и дополненное издание). СПб.: ГИОРД, 2005. - 512с.

29. Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства. 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Колос, 1983. - 352 е., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. Учеб. заведений).

30. Каныпин В.И., Устинников Б.А., Петров И.К. Оптимизация процесса осахаривания крахмалсодержащего сырья крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983 -№2.~С.25-26.

31. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971.-784 с.

32. Кафаров В.В., Дорохов'И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии.-М.: Наука, 1976.-500 с.

33. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Перов В.Л. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств: Методология проектирования и теория разработки оптимальных технологических схем.-М.: Химия, 1979.-320 с.

34. Кислая Л.В., Маринченко В.А., Пономаренко В.И. Влияние степени измельчения на вязкость замесов для сбраживания на спирт // Изв. вузов. Пищевая технология, 1981. -№4. -С.41-44.

35. Климовский Д.Н., Смирнов В.А., Стабников В.Н. Технология спирта. -М.: Пищевая промышленность, 1967.-515 с.

36. Ключкин В.В., Марков В.Н. О механизме процесса экстрагирования растительных масел // Масло-жировая пром-сть, 1980.-№ 2.-С. 8.

37. Коваленко А.Д., Олийничук С.Т., Шевченко В.И. Усовершенствованная схема водно-тепловой обработки зерна в трубчатом варочном аппарате // Ферментная и спиртовая промышленность, 1980. -№5.-С.19-21.

38. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. М; JL: Наука, 1966. - 423 с.

39. Козьмина Н.П. Зерно. М.: Колос, 1969. -368 с.

40. Колодочка Г.Г. Расчет выхода спирта на переработке крахмалистого сырья // Ферментная и спиртовая промышленность, 1971. -№7. -С.32-33.

41. Коновалов С.А. Биохимия бродильных производств. М.: Пищевая промышленность, 1967.-312с.

42. Константинов E.H. Исследование диффузии и тепломассообмена в многокомпонентных смесях в приложении к математическому моделированию процессов химической технологии. Дисс. . д-ра техн. наук. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1975.

43. Константинов E.H., Короткова Т.Г., Ачмиз Б.М. Моделирование процесса ректификации для непрерывных установок получения пищевого спирта // Известия вузов. Пищевая технология, 1996. -№5-6. -С.55-59.

44. Константинов E.H., Короткова Т.Г. Квазихимический метод описания адсорбционного равновесия для расслаивающихся жидких смесей (основные соотношения) // Теоретические основы химической технологии.-1994.-Т.28.-№ 3.- С. 243-250.

45. Константинов E.H., Короткова Т.Г. Квазихимический метод описания адсорбционного равновесия для расслаивающихся жидких смесей (расчетные уравнения и их практическое применение) // Теоретические основы химической технологии.-1994.-Т.28.-№ 4.-С. 429-432.

46. Константинов E.H., Фридт А.И., Ключкин В.В. Характеристика равновесия при экстрагировании в системе масличный материал — растворитель // Журн. прикл. химии, 1987.-Т.60.-№ 9.-С. 1992-1996.

47. Кретов И.Т., Антипов С.Т. Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности: Учебник. Воронеж: Издательство государственного университета, 1997. -624с.

48. Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шахов C.B. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. М.: Колос, 2004. - 391 е.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).

49. Крикунова JI.H., Омисова О.С., Журба О.С. ИК-обработка сырья в спиртовом производства, 2004. -№5-6. -С.46-49.

50. Технология переработки зерна. Под ред. д.т.н., проф. Я.Н. Куприца. М.: Колос, 1965.504 с.

51. Кузнечиков В.А., Берлин М.А., Гаврилова В.П. Моделирование газоперерабатывающих производств как системы произвольной структуры // Сб. трудов «Переработка нефтяных газов».-Краснодар, 1979.-Вып.5.

52. Курс коллоидной химии. Поверхность явления и дисперсные системы. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Химия, 1998.- 464 с.

53. Левандовский JI.B., Коваленко А.Д., Забродский А.Г. Оценка завершенности процесса спиртового брожения крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1985. -№1. -С.5-6.

54. Лемешко Б.Ю., Помадин С.С. Проверка гипотез о математических ожиданиях и дисперсиях в задачах метрологии и контроля качества при вероятностных законах, отличающихся от нормального // Метрология, 2004.-№ З.-С. 3-15.

55. Леппо P.M., Даниляк Н.И., Устинников Б.А., Яровенко В.Л. Математическое моделирование процесса спиртового брожения // Ферментная и спиртовая промышленность, 1972. -№3.-С.15-17.

56. Лихтенберг JI.A., Устинников Б.А., Моисеенко B.C. Гидродинамическая обработка зернового замеса на спиртовых заводах // Пищевая промышленность, 1993.-№7.-С. 17-19.

57. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Выбор сырья и технологической схемы // Пищевая промышленность, 1997. -№1.-С.34-36.

58. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Приготовление замеса и его обработка // Пищевая промышленность, 1997. -№3.-С.22-24.

59. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Приготовление бражки // Пищевая промышленность, 1997. -№6 -С.60-62.

60. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Перегонка и ректификация спирта // Пищевая промышленность, 1997. -№7.-С.68-69.

61. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Оборудование// Пищевая промышленность, 1997. -№11.-С.78-79.

62. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Пути реконструкции спиртовых заводов // Пищевая промышленность, 1998. -№1 -С.64.

63. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Эксплуатация спиртового завода//Пищевая промышленность, 1998 -№4. -С.80-81.

64. Лопаткин A.A. Теоретические основы физической адсорбции.-М.: МГУ, 1983 .-344с.

65. Лукаш А.П., Сычев А.И., Ревинская Е.И., Януш А.И. Непрерывное сбраживание осахаренного сусла // Ферментная и спиртовая промышленность, 1979. -№6.-С.14-16.

66. Лукерченко В.Н. Водно-тепловая обработка крахмалистого сырья в спиртовом производстве на установках малой и средней мощности // Пищевая промышленность, 1999. -№11-С.66-67.

67. Лукерченко В.Н. Процесс осахаривания в спиртовом производстве // Пищевая промышленность, 1999. -№12.-С.38-40.

68. Лукерченко В.Н. Технология спиртового производства на заводах средней и малой мощности // Пищевая промышленность, 1999. —№8. — С.80-81.

69. Лукерченко В.Н. Ферментные препараты для производства спирта на установках малой и средней мощности. Часть I. Развитие производства ферментных препаратов // Пищевая промышленность, 1999. —№9.-С.74-75.

70. Лукерченко В.Н. Ферментные препараты для производства спирта на установках малой и средней мощности. Часть II. Характеристика ферментных препаратов различного происхождения // Пищевая промышленность, 1999. -№10.-С.26-27.

71. Лукерченко В.Н. Некрахмалистые углеводы зерна и их значение для спиртового производства происхождения // Пищевая промышленность, 2000. -№1.-С.62-63.

72. Лукерченко В.Н. Новое в организации биохимических процессов при производстве спирта происхождения1 // Пищевая промышленность, 2002. -№1.-С.32-33.

73. Лукерченко В.Н. Совмещение процессов-осахаривания и брожения в производствах спирта происхождения // Пищевая промышленность, 2000. -№3.-С.64.

74. Лукерченко В.Н. Типовой ряд оборудования для производства спирта происхождения // Пищевая промышленность, 2000. -№5.-С.78-79.

75. Лукерченко В.Н. Типовой режим процесса брожения при получении спирта происхождения // Пищевая промышленность, 2001. -№12. -С.58.

76. Лукин Н.И., Лепилин В.Н., Плотников В.В. Особенности равновесия при экстракции кофе /Тр. ВНИИЖ, 1982.-С. 79-82.

77. Мальцев П.М. Технология бродильных производств. М.: Пищепромиздат, 1960.-522с.

78. Маринченко В.А., Кислая Л.В., Усков Ю.Н. Об измельчении и сбраживании заторов из высокодисперсной муки, полученной на вибрационных мельницах //Изв. вузов. Пищевая технология, 1975. -№5. -С.22-25.

79. Маринченко В.А., Кислая Л.В., Королюк Т.А. Влияние степени измельчения сырья на технохимические показатели зрелой бражки крахмала // Изв. вузов. Пищевая технология, 1981. -№6. -С.67-69.

80. Масликов В.А. Технологическое оборудование производства растительных масел. -М.: Пищевая пром-сть, 1974.-336 с.

81. Маслобойное производство / Под ред. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург: Общественная польза, 1867.-С. 130-131.

82. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 2: Учеб. для вузов/ С.Т.Антипов, И.Т.Кретов, А.Н.Остриков и др.; Под ред. Акад. РАСХН В.А.Панфилова. -М.: Высш. шк., 2001.- 680 е.: ил.

83. Мельник Б.Е., Лебедев В.Б., Винников Г.А. Технология приемки, хранения и переработки зерна. М.: Агропромиздат, 1990." - 367 е.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений)

84. Мельник Б.Е., Лебедев В.Б., Малин Н.И. Производство зернового сырья на элеваторах / Под ред. Б.Е. Мельника. М.: Колос, 1996. - 496 е.: ил. -(Учебники и учеб. пособия для студентов средних специальных учебных заведений).

85. Метюшев Б.Д. Фазовое равновесие между жидкостью и паром тройной системы этанол-вода-пропанол // Изв. вузов. Пищевая технология. 1963. -№ 4.-С. 123-126.

86. Мелвин-Хьюз Е.А. Равновесие и кинетика реакций в растворах.-М.: Химия, 1975.-472 с.

87. Нахманович Б.М., Яровенко В.Л., Левчик Л.А. Кинетика осахаривания и непрерывного спиртового брожения крахмалистых сред // Ферментная и спиртовая промышленность, 1972. -№2.-С.9-12.

88. Нахманович Б. M., Яровенко В. Л. Кинетика осахаривания и непрерывного спиртового брожения крахмалистых сред в многоступенчатых системах // Ферментная и спиртовая промышленность, 1973. -№ 7. -С. 8-9.

89. Нуритдинов III., Абдурахимов С.А., Саттарова М. Разработка и исследование математических моделей процесса экстракции хлопкового масла и сопутствующих ему веществ // Всесоюзная конф. по экстракции и экстрагированию: Сб.-Рига, 1982.- Т. 2.- С. 5-7.

90. Оценка технологических свойств товарных партий пшеницы / А.И. Мартьянова, Б.Е. Кравцова, Т.В. Васюсина и др. М.: Агропромиздат, 1986.- 152 с.

91. Пат. 2126286 РФ. Способ получения спирта и спирт «Топаз» / ЗАО «Ликеро-водочный завод "Топаз"» // БИПМ. 1999. - № 5.

92. Пат. 2166543 РФ. Способ производства спирта этилового ректификованного / В.П. Алексеев, Е.А. Грунин, Е.Ф. Шашенков // БИПМ. 2001. - № 13.

93. Пат. 2187353 РФ. Способ производства спирта этилового ректификованного / ЗАО «Группа предприятий "ОСТ"» // БИПМ. 2002. - № 23.

94. Пат. 2200609 РФ. Способ получения спирта-ректификата / В.Е. Аветисян, О.Б. Дьяченко, А.И. Кислов и др. // БИПМ. 2003. - № 8.

95. Пат. 2235580 РФ. Способ получения этилового спирта / А.З. Вартанов, Д.В. Симарев, А.Л. Филонов // БИПМ. 2004. - № 25.

96. Пат. 2108128 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Пе-релыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 1998. - № 10.

97. Пат. 2143304 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 1999. - № 36.

98. Пат. 2143305 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 1999. - № 36.

99. Пат. 2145250 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 2000. - № 4.

100. Пат. 2166346 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Пе-релыгин, H.A. Порохова // БИПМ. 2001. - № 13.

101. Пат. 2172201 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Пе-релыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 2001. - № 23.

102. Пат. 2172202 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, C.B. Перелыгин // БИПМ. 2001. - № 23.

103. Пат. 2236277 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, С.Ю. Никитина // БИПМ. 2004. - № 26.

104. Пат. 2237507 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, Т. А. Паршина // БИПМ. 2004. - № 28.

105. Пат. 2243811 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, Т.А. Паршина // БИПМ. 2005. - № 1.

106. Пат. 2243812 РФ. Способ получения ректификованного спирта / В.М. Перелыгин, Т.А. Паршина // БИПМ. 2005. - № 1.

107. Перелыгин В.М., Салов И.Ф., Богданов Ю.П. и др. Выделение высших спиртов в эпюрационной колонне с боковым отводом продуктов / // Фергментная и спиртовая пром-сть, 1977. № 5.- С.10-15.

108. Полыгалина Г.В. Технохимический контроль спиртового и ликеро-водочного производства. М.: Колос, 1999. - 336с.: ил.

109. Попович Н.И. Усовершенствование агрегата непрерывного разваривания крахмалистого сырья крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1986.-№1.-С.17-18.

110. Ровинский JI.А., Иванов В.В. Расчет процесса гидролиза крахмала при спиртовом брожении // Ферментативная и спиртовая промышленность, 1979. -№7.-С.30-33.

111. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971.

112. Русанов А.И. Термодинамика поверхностных явлений.-Л.: ЛГУ, 1960.

113. Рухлядева А. П. Технохимический контроль спиртового производства.— М: Пищевая промышленность, 1974. 355с.

114. Рыжков Д.В. Совершенствование и моделирование процесса экстрагирования сахарозы при предварительной обработке свекловичной стружки структурообразующим веществом. Дис. . канд. техн. наук. 05.18.12, 05.18.05, Краснодар, 2003.-216 с.

115. Свитлинский Е.Т., Савелюк В.К., Лучкив И.А., Зотов В.Н. Подготовка крахмалистого сырья к водно-тепловой обработке крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983. -№7. -С.22-25.

116. Семиохин И.А., Страхов Б.В., Осипов А.И. Кинетика химических реакций.-М.: Изд-во Московского университета, 1996.1

117. Слюсаренко Т. П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.

118. Смирнов В.А., Климовский Д.Н., Стабников В.Н.; Под ред. В.А. Смирнова. Технология спирта. -М.: Пищевая промышленность, 1967. 452с.

119. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна пшеницы и продуктов ее переработки-М.: Агропромиздат, 1989'. -159с.

120. Смирнова В.А. Технология спирта. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-416 с.

121. Смирнова М.А. Молекулярные теории растворов.-Л.: Химия, 1987.-336 с.

122. Соболев Э.М. Технологические аспекты производства напитков из винограда машинного сбора. Дисс. д-ра техн. наук, Москва, 1991.-374 с.

123. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимкон-троль /В.Л. Яровенко, Б.А. Устинников, Ю.П. Богданов, С.И. Громов. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981. - 336с.

124. Справочник работника спиртовой промышленности (производство спирта из мелассы) / П.В. Рудницкий, А.Д. Коваленко, З.А. Раев и др.; Под ред. П.В. Рудницкого. Киев: Техшка, 1972. - 196 с.

125. Стабников В.Н. Ройтер И.М., Процюк Т.Б. Этиловый спирт. -М.: Пищевая промышленность, 1976.-272 с.

126. Стабников В.Н., Попов В.Д., Редько Ф.А., Лысянский В.М. Процессы и аппараты пищевых производств.-М.: Пищевая пром-сть, 1966.-635 с.

127. Суходольский Я.С., Фуки Л.К. К разработке адаптивной модели спиртового брожения // Ферментативная и спиртовая промышленность, 1979. №8-С.23-26.

128. Тарараева И.В., Траубенберг С.Е., Попадич И.А. Тепловая активация ами-лолитических ферментов при гидролизе крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1986. -№3.-С.40-41.

129. Тарасов В.Е. Совершенствование подготовки масличных материалов к извлечению масла с применением поверхностно-активных веществ: Дисс. . канд. техн. наук.-Краснодар, 1985.

130. Тарасов В.Е., Кошевой Е.П. Определение основных параметров модели равновесного экстрагирования жмыха подсолнечных семян.-Рук. деп. В ЦНИИТЭИПП, № 1149 Пщ-85.

131. Терещенко В.М. Установка вакуумного осахаривания крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1986. -№1.-С.1-21.

132. Технология производства растительных масел / В.М. Копейковский, С.И. Данильчук, Г.И. Гарбузова и др. // М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.416 с.

133. Технология спирта / Яровенко В.Л., Маринченко В.А., Смирнов В.А., и др. / Под ред. д-ра техн. наук, проф. В.Л. Яровенко.-М.: Колос, 1999.- 464 с.

134. Технология спирта / В.Л. Яровенко, В.А. Маринченко, В.А. Смирнов и др.; Под ред. проф. В. Л. Яровенко. -М.: Колос, «Колос Пресс», 2002. -С.580.

135. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки, хранения зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1983. - 351с:, ил.

136. Трисвятский Л.А. Товароведение зерна и продуктов его переработки. Изд. 3-е, перераб. и доп. -М., «Колос», 1978.

137. Урбанек Е.И. Из опыта по наращиванию мощностей спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалистое сырье // Ферментная и спиртовая промышленность, 1972. -№7. -С.4-9.

138. Устинников Б. А., Яровенко В. Л. Интенсификация технологического процесса производства спирта из зернокартофельного сырья.-М.: ЦНИИТЭИ-Пищепром, 1973.

139. Устинников Б. А., Громов С. И., Полуянова М. Т. Влияние разжижения-крахмалистых замесов бактериальной амилазой на режим водно-тепловой обработки зерна // Ферментная и спиртовая промышленность, 1971—№ 3. -С.25-26.

140. Устинников Б.А., Макеев Д.М., Гусева Н.И. Газохроматографическое определение примесей кислот в бражке при производстве этилового спирта // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983. -№4. -С.14-15.

141. Устинников Б. А., Громов С. И., Полуянова М. Т. Зависимость выхода спирта от степени измельчения зерна при непрерывном разваривании // Ферментная и спиртовая промышленность, 1970. -№ 4. -С.22-23.

142. Устинников Б. А. К вопросу о режиме разваривания крахмалистого сырья при пониженных температурах Спиртовая промышленность, 1960. -№ 6. -С.24-25.

143. Устинников Б.А., Варшавский А.Г.,. Федченко Ю.Д. Моделирование процесса разваривания // Ферментативная и спиртовая промышленность, 1981. -№5.-С.28-30.

144. Устинников Б. А., Громов С. И., Полуянова М. Т., Максимов В. Н. Математический анализ процесса непрерывного разваривания // Ферментная и спиртовая промышленность, 1975. -№ 2. -С. 21-23.

145. Устинников Б.А., Громов С.И., Ровинский Л.А., Пчелина Н.Б., Басыров А.З. Математическая модель выхода спирта при непрерывном разваривании крахмалистого сырья крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983. -№1.-С.29-32.

146. Устинников Б.А., Пыхова С.П., Громов С.И. Ферментативная подготовка крахмалистого сырья к сбраживанию // Пищевая промышленность,; 1993. -№2.- С.ЗО.

147. Устинников Б.А., Громов С.И., Полуянова М:Т. Влияние разжижения крахмалистых замесов бактериальной амилазой на режим водно-тепловой обработки зерна// Ферментная и спиртовая промышленность, 1971. -№3. -С.3-5.

148. Фараджева Е.Д., Федоров В.А. Общая технология бродильных производств. М.: Колос, 2002. - 408 е.: ил. (Учебники и пособия для студентов вузов).

149. Федоткин И.М., Шаповалюк Н.И.; Под ред. д.т.н. проф. И.М. Федоткина. Процессы и аппараты спиртовой промышленности. Киев.: Химджест, 1999.-488с.

150. Фремель В.Б., Кисильер С.С. Исследование потерь крахмала в спиртовом производстве. «Труды УкрНИИСП», 1952, вып.П.

151. Фридт А.И. Совершенствование технологических процессов и схем масло-экстракционного цеха на основе теории предельных режимов.: Дисс. . канд. техн. наук.-Краснодар, 1988.

152. Халаим А.Ф. Технология спирта.-М.:Пшцевая промышленность, 1972.-192 с.

153. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям.-М.: Статистика, 1980.-95 с.

154. Цыганков П.С., Цыганков С.П. Руководство по ректификации спирта. -М.: Пищепромиздат, 2001.-400 с.

155. Цыганков П.С. Ректификационные установки спиртовой промышленности. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 336 с.

156. Чеботарев О.П., Белоглазова Л.К., Соловьва Ж.П. Микробиологическая оценка качества товарных партий зерна пшеницы // труды КубГТУ, 2001. -IX том.

157. Чеботарев О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. — Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов-н/Д: Издательский центр «МарТ», 2004. 688с. (Серия «Технология пищевых производств»).

158. Чипчар Р.И., Маринченко В.А., Исаенко В.Н. Усовершенствованная схема подготовки крахмалосодержащего сырья к сбраживанию на Вузловском спиртзаводе // Пищевая промышленность, 1988. JVM.-C.26.

159. Швец В.Н., Курило Л.Н., Слюсаренко Т.П. Кинетика спиртового брожения, вызываемого дрожжами расы Я и В // Ферментная и спиртовая промышленность, 1976.-№ 1-С. 17-20.

160. Юдицкий Д.Г., Коваленко А.Д., Олийничук. Материальный и тепловой балансы установки скоростного непрерывного разваривания крахмалистого сырья на спиртовых заводах // Изв. вузов. Пищевая технология, 1979. -№4. -С.24-26.

161. Юсупбеков Н.Р. и др. Исследование адсорбционных свойств хлопкового жмыха.-Рук. Деп. АгроНИИТЭИпищепром, 1987.-№ 150Г.-пщ-87.- 8 с.

162. Яровенко В.Л., Нахманович Б.М. Непрерывное спиртовое брожение с рециркуляцией дрожжей // Ферментная и спиртовая промышленность, 1979. — №2.-С.7-10.

163. Яровенко В.Л., Нахманович Б.М., Туровцева Т.В. Физиологическая характеристика дрожжей при непрерывном спиртовом брожении с рециркуляцией крахмала // Ферментная и спиртовая промышленность, 1983. -№5- С.6-11.

164. Эмануэль H.M., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики.-М.: Высш. шк., 1984.-463 с.

165. Anderson T.F., Prausnitz J.M. Application of the UNIQUAC Equation to Calculation of Multicomponent Phase Equilibria // Ind. Eng. Chem. Proc. Dec. Dev.-1978.-Vol.17.- № 4.-P.552-567.

166. Fredenslund. Aa., Gmehling J. Rasmussen P. Vapor-Liquid equilibria using UNIFAC group contribution method. Ameterdam ets.: Elsevier, 1977.-380 p.

167. Guggenheim T.A. Mixtures // Clarendon Fress, Oxford (1952).

168. Hirata M.S., and Nagahama. Computer-aided Data Book of Vapor Liquid Equilibria. Elsever, Amsterdam /1975/.

169. Motard R.L., Shacham M., Rosen E.M. Steady state chemical process simulation //A.I.Ch.E Journal, 1975.-Vol.21-№ 3.

170. Parag A. Gupte, Ronald P. Danner Prediction of Liquid Liquid Equilibria with UNIFAC: A Critical Evaluation // Amer. Chem. Soc.-Vol.26.-№ 10.-1980.-P.2036-2042.

171. Prausnitz J.M. Anderson T., Grens E., Eckert C., Hsieh R., O'Connell J. Computer Calculations for Multicomponent Vapor-Liquid and Liquid-Liquid Equilibria. Prentice Hall, 1980.

172. Renon H., Prausnitz J.M. Local Composition in Thermodinamic Exess Functions for Liquid Mixtures // A.I.Ch.E Journal., 1968.-Vol.l4.-№ 1.- P.135-144.144