автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Получение сиропов путем биоконверсии полисахаридов зерна кукурузы и их сбраживание

□0349305В

На правах рукописи

Фурсова Татьяна Игоревна

ПОЛУЧЕНИЕ СИРОПОВ ПУТЕМ БИОКОНВЕРСИИ ПОЛИСАХАРИДОВ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ И ИХ СБРАЖИВАНИЕ

Специальность - 05,18.07 - Биотехнология пищевых

продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж 2009

003493056

Работа выполнена на кафедре микробиологии и биохимии ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Корнеева Ольга Сергеевна (ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия»)

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Ковалева Тамара Андреевна (ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет»)

кандидат технических наук, Боднарь Михаил Васильевич (ОАО «Татспиртспром»)

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский государственный

университет пищевых производств»

Защита состоится 30 декабря 2009 г. в 12 часов 00 минут в ауд. 035 на заседании диссертационного совета Д 212.035.04 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия» по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, д. 19.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат размещен на официальном сайте ВГТА wwvv.vgta.vrn. ги

Автореферат разослан 2? ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Б. И. Мельникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в пищевой промышленности актуально создание высокоэффективных технологий, которые обеспечивают новый уровень производства, характеризующийся глубокой переработкой сырья, что позволяет значительно повысить рентабельность существующих производств, в частности спиртового. Это предопределяет необходимость развития принципиально новых направлений подготовки сырья, создания безотходных экологически безопасных технологий.

Важнейшим направлением развития спиртового производства является увеличение выхода и качества целевой продукции, снижение ее себестоимости. Традиционная технология спирта в России имеет ряд недостатков, обусловленных применением только крахмала.

Одним из путей совершенствования производства может быть использование мальтозных и глюкозных сиропов с заданным углеводным составом, полученных путем ферментативного гидролиза полисахаридов зерна кукурузы с отделением неуглеводных компонентов и использованием последних для производства широкого спектра побочных продуктов. В развитых производствах Франции, Бельгии, США на специализированных заводах уже осуществляется такая целенаправленная комплексная переработка сырья. Подобные отечественные технологии отсутствуют, а патенты на иностранные дорогостоящи.

Применение зерновых сиропов в производстве спирта в России позволит решить ряд проблем этой отрасли, таких как обеспечение экономической безопасности слиртзаводов, повышение качества получаемого продукта, повышение технико-экономических показателей производства за счет перехода на непрерывные процессы брожения, что способствует конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке.

Несмотря на значительное количество работ, посвященных разработке технологии сахаристых крахмалопродуктов такими отечественными и зарубежными учеными как Даниляк Н.И., Деулин В.И., Ладур Т.И., Лазарев В.Д., Обуховский Э.А.,Nguyen К., Oksanen I и др., проблема получение сиропов непосредственно из зерна, в частности, кукурузы является актуальной.

Преимущественное использование кукурузы перед другими видами сырья. обусловлено ее широким распространением, ценным составом зерна, возможностью получения из него целого ряда продуктов, высокой урожайностью. Кукуруза занимает ведущее место среди других видов

сырья перерабатываемого в крахмалопаточной области. В США из нее получают 95 % всех крахмалопродуктов, в России - 70 %.

Актуальность темы определяется также аграрной политикой области, направленной на увеличение производства данной зерновой культуры как наиболее перспективной.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка технологии сиропов из кукурузы с применением муль-тиэнзимого комплекса и интенсификация получения этанола путем их сбраживания. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

• интенсифицировать процесс декстринизации кукурузного крахмала путем подбора оптимальных условий действия термостабильной а-амилазы;

• провести подбор ферментных препаратов и определить оптимальные режимы осахаривания крахмала для получения сахаристых крахмалопродуктов;

• научно обосновать и разработать мультиэнзимные комплексы, обеспечивающие эффективную биоконверсию высокомолекулярных полимеров кукурузы;

• разработать технологию получения сиропов из кукурузы;

• изучить процесс брожения сиропов из крахмала и зерна кукурузы;

• разработать проекты технической документации, провести производственные испытания результатов исследований, определить экономическую эффективность предлагаемой технологии. Научная новизна. Научно обоснован состав композиции ферментных препаратов для осахаривания крахмала, обеспечивающий получение сахаросодержащих сиропов с целью получения этанола.

Исследована зависимость степени деструкции высокомолекулярных полимеров зернового сырья от длительности гидролиза, дозировки и соотношения амилолитических и цитолитических ферментов.

Показана возможность интенсификации спиртового брожения за счет применения зерновых сиропов.

Практическая значимость работы. Разработана биотехнология получения этанола на основе глюкозных, мальтозных, глюкозо-мальтозных сиропов из кукурузы, полученных с применением мультиэн-зимных комплексов, позволяющая сократить процесс брожения до 36 ч и повысить выход спирта на 3,6 %.

Предлагаемая технология может быть положена в основу комплексной переработки зернового сырья.

Показана экономическая эффективность применения сиропов для получения этанола.

Разработаны проекты технической документации на получение глнжозного, мальтозного и глюкозо-мальтозного сиропов.

Апробация работы. Работа была поддержана фондом содействия развития малых форм предприятий в научно-технической сфере (программа У.М.Н.И.К.). По итогам конкурса министерства образования и науки РФ «За лучшую студенческую работу» по результатам исследований по разработке сиропов была получена медаль. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на отчетных научных конференциях ВГТА (2006 - 2009) - очно; межрегиональных конференциях «Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов» (Воронеж, 2006, 2007); 10 - 12-х Пущинских школах - конференциях молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2006 -2008); V - Vll-ой международных научно-теоретических конференциях «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2006-2009); международном форуме «Биотехнология и современность» (Санкт-Петербург, 2006); Всероссийской научной молодежной конференции «Основные направления функционального питания и безопасность пищевых продуктов» (Улан-Удэ, 2006); общероссийских конференциях молодых ученых «Пищевые технологии» (Казань, 2006 - 2009); IV -м Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2007); II Международной научно-практической конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии» (Казань, 2008) и отмечена дипломом; Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008); научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания» (Воронеж, 2008) - очно; III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности», посвященной 80-летию ВГТА (Воронеж, 2009) - очно; VII международной научной конференции «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2009).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 28 работ, в том числе 12 статей, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка использованной литературы, приложений и

представлена на 143 страницах, содержит 35 рисунка и 24 таблицы. Библиография включает 141 наименований, в т. ч. 26 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследований.

ГЛАВА 1. Обзор литературы. Представлена общая характеристика кукурузы, строение и свойства полисахаридов зерна -крахмала, гемицеллюлозы, целлюлозы, ксилана. Показана их роль при переработке кукурузы на сахаросодержащие сиропы и этанол.

Систематизированы данные о современных ферментных препаратах, используемых при переработке зернового сырья в спиртовой и крах-малопаточной промышленности.

Приведены результаты исследований отечественных и зарубежных ученых по переработке зерна на сахаристые продукты и получению этанола на их основе с использованием мультиэнзимных композиций.

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования. В качестве сырья для проведения исследований использовали кукурузу крахмалистостью 65 %, влажностью 12,6 %, с содержанием белка - 8,8 %, клетчатки 2,7 %, гемицеллюлозы 4,3 %. В экспериментах использовали помол с проходом через сито с диаметром ячеек 1 мм (100 %). Модельные опыты проводили на кукурузном крахмале (ГОСТ 51985-2002) с влажностью 12 %. ( В исследованиях применяли следующие ферментные препараты: а-амилазу Termamyl CS DS; глюкоамилазу Сан Экстра, Сан Экстра Л, Глю-костар 400 Л, Глюкогам; мальтогенную а-амилазу Фунгамил, Мальтогеназу; пуллуланазу Promozym D2; ксиланазу Shearzyme 500L, Shearzyme Plus, Shearzyme 2X; целлюлазу Celluclast 1,5L. Активность исследуемых препаратов определяли стандартными методами.

Определение редуцирующих веществ проводили микрометодом Сомоджи-Нельсона. Количество глюкозы в гидролизатах определяли глюкозооксидазным методом, суммарное содержание сбраживаемых углеводов и нерастворенного крахмала в бражках - антроновым методом. Качественную идентификацию углеводов проводили методом тонкослойной хроматографии. Результаты хроматографирования обрабатывал на компьютере с использованием программы «Видеоденситометр Сорб-фил 1.2».

Сбраживанию подвергали сусло с содержанием сухих вещее" 17%. Брожение осуществляли при температуре 28...30 °С дрожжам

ЗассКаготусеБ сегеу1з1ае расы XII с концентрацией 160 млн/см3. В качестве минерального питания использовали дигидроортофосфат аммония, вносимый в количестве 20 г/м3.

В бражном дистилляте находили объемную долю спирта и примесей на газо-жидкостном хроматографе ЛХМ-80 с пламенно-ионизационным детектором методом внутреннего стандарта.

Все опыты проводили в 3-кратной повторности. В диссертации представлены средние результаты серии экспериментов, обеспечивающие 95 % точности по статистическим критериям.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. Подбор ферментных препаратов для интенсификации процесса получения сахаристых крахмалопродуктов

Оптимизация процесса разжижения крахмала. С целью подготовки крахмала к действию осахаривающих ферментных препаратов его необходимо перевести в растворимое состояние путем клейстеризации и разжижения. Установлено, что оптимальной продолжительностью декст-ринизации крахмала при температуре 100 °С и дозировке термостабильной а-амилазы препарата Тегтату! СБ ББ 1,0 АС/г крахмала является 10-15 мин, дальнейшее увеличение времени разваривания не приводило к значительному повышению количества редуцирующих веществ.

Поскольку процесс разваривания крахмала проводился при температуре 100 °С, при которой большинство ферментов полностью инактиви-руются, представлялось интересным исследовать способ внесения ферментного препарата а-амилазы. Препарат вносили в один прием на стадии разжижения при выдерживании смеси при температуре 100 °С, а также поэтапно, когда 1/2 часть вносится при разваривании, а остальная часть -после охлаждения смеси до температуры 85 -90 °С. Одностадийное внесение препарата способствует более эффективному гидролизу крахмала (рис. 1), степень его деструкции при выше на 8 % по сравнению с двухстадийным.

0 1 2 3 4 5

Продолжительность гидролиза, ч

•■■^^■"■"Одностадийное внесение препарата; Дробное внесение препарата.

Рис. 1. Динамика гидролиза крахмала в зависимости от способа внесения а-амилазы

По традиционной технологии разжижение крахмала осуществляют в течение 1 - 2 ч. Для интенсификации процесса применяли центральное композиционного ротатабельное униформ-планирование (ЦКРП). Определены оптимальные условия декстринизации крахмала: температура выдерживания смеси после разваривания 87 °С, дозировка а-амилазы 0,7 ед. АС/г крахмала, рН 6,33, при этом требуемая степень биоконверсии крахмала 20,25 % достигалась за 40 мин.

Исследование процесса осахаривания крахмала. Определяющей стадией при производстве сиропов является процесс осахаривания крахмала. При этом основное значение имеет выбор ферментных препаратов или их композиций, а также подбор оптимальных условий протекания процесса. Скорость осахаривания зависит от целого ряда факторов: способа, разжижения крахмала, степени расщепления субстрата при разжижении, концентрации фермента и субстрата, рН среды.

Во всех опытах в качестве исходного сырья для осахаривания использовали разжиженный кукурузный крахмал со следующими показателями, % масс.: содержание сухих веществ - 35, глюкозы - 1,2 - 1,3, редуцирующих веществ в пересчете на глюкозу - 20,3, протеина - 0,350,4, золы-0,15-0,2.

Исследовали ферментные препараты глюкоамилазы различных фирм-производителей: Сан Экстра, Сан Экстра Л, Глюкогам и Глюко- • стар, являющиеся наиболее распространенными на отечественном рынке ферментных препаратов. Препараты вносили в дозировке 3 ед. ГлС/г крахмала, осахаривание проводили при температуре 58 - 60 °С (табл. 1).

Таблица 1

Эффективность действия глюкоамилазных ферментных препаратов :

Продолжительность осахаривания, ч Сан Экстра | Сан Экстра Л | Глюкогам Глюкостар

Степень гидролиза крахмала, %

0 20,3 20,3 20,3 20,3

0,5 38,3 37,0 42,3 39,8

1,0 47,5 44,3 42,8 40,2

1,5 51,2 51,2 45,0 ,43,6

2,0 56,8 52,7 49,8 45,1

2,5 59,0 57,9 56,9 47,6

Наименьшую эффективность осахаривания крахмала наблюдали-при действии препарата Глюкостар (Россия), а наибольшее количество редуцирующих Сахаров образуется: при действии на разжиженный крахмал препарата Сан Экстра и Сан Экстра Л (Ыоуо2уше5, Дания). Поскольку ферментный препарат Сан Экстра Л не обладает трансгликози-

дазной активностью, приводящей к снижению выхода глюкозы, в дальнейших экспериментах использовали препарат Сан Экстра Л.

Для получения мальтозных сиропов, как правило, применяются мальтогенные а-амилазы бактериального и грибного происхождения.

В работе проводили исследование гидролиза крахмала под действием мальтообразующих ферментных препаратов различного происхождения-Фунгамила (Aspergillus oryzae) и Мальтогеназы (Bacillus subtilis). Осахаривание осуществляли при температуре 58 - 60 °С при pH 5,0 в течение 2 ч (рис. 2). С увеличением дозировки вносимых препаратов степень биоконверсии крахмала увеличивалась и достигала наибольшего значения при внесении 8 - 10 ед. АС/г крахмала. Оба ферментных препарата достаточно эффективно расщепляли крахмал, но мальтогенная а-амилаза Мальтогеназы действовала более эффективно, что обусловило ее использование в дальнейших исследованиях.

Перспективным направлением в практике ферментативного гидролиза при получении сахаристых крахмалопродуктов является использование фермента альфа-1,6-глюкозидазы - пуллуланазы. Синергизм действия а-амилазы, глюкоамилазы и пуллуланазы, по литературным данным, позволяет повысить степень гидролиза крахмала. Поскольку в зерне кукурузы содержится фитогликоген (около 10 % а - 1, 6 связей), представляло интерес исследовать влияние комплексов, содержащих пуллуланазу с глюкоамилазой пуллуланазу с мальтогеназой на деструкцию крахмала.

В качестве источника пуллуланазы использовали препарат Promozym D2 (ПлС 1380 ед./см3, АС 70 ед./см3). Препарат вносили совместно с глюкоамилазой Сан Экстра Л в различных соотношениях на стадии осахаривания, продолжительность которой составляла 3 ч. Сравнительный анализ совместного действия этих препаратов (рис. 3, а) показал, что применение пуллуланазы способствует интенсификации гидролиза крахмала. Наибольшее количество сахара образовалось в пробах,

1 2 4 6 8 10 Дозировка ферментного препарата,

АС/г крахмала а Мальтогензза а Фунгамил

Рис. 2. Влияние дозировки ферментных препаратов на степень гидролиза крахмала

где вносили 4 и 6 ед. ПлС/г с 6 ед. ГлС/г крахмала. По сравнению с контролем степень биоконверсии повышалась на 10 - 10,3 %, что, вероятно, связано с усилением действия глюкоамилазы.

1) 6 ед. ГлС (контроль);

2) 6 ед. ГлС + 2 ед. ПлС;

3) 6 ед. ГлС + 4 ед. ПлС;

4) 6 ед. ГлС + 6 ед. ПлС;

5)2 ед. ГлС + 4 ед. ПлС;

6) 4 ед. ГлС + 2 ед. ПлС.

1) 6 ед. АС (контроль);

2) 6 ед.АС + 2 ед. ПлС;

3) 6 ед. АС + 4 ед. ПлС;

4) 6 ед. АС + б ед. ПлС;

5) 2 ед.АС + 4 ед. ПлС;

6) 4 ед. АС + 2 ед. ПлС.

Рис. 3. Влияние дозировок пуллуланазы и глюкоамилазы (а), пуллуланазы и мальтогенной а-амилазы (б) на накопление редуцирующих Сахаров

При исследовании совместного действия препаратов пуллуланазы и мальтогеназы после 3 ч биоконверсии установлено, что наибольшее количество Сахаров образуется при внесении 6 ед. АС/г крахмала и 4 ед. ПлС/г (рис. 3, б). По сравнению с контролем количество Сахаров увеличивается на 7,5 %.

Экспериментальные данные показали, что путем регулирования вносимого количества ферментных препаратов глюкоамилазы и мальтогенной а-амилазы можно получать сахаристые крахмалопродукты различного состава в зависимости от требований потребителя (табл. 2).

Таблица 2

Получение сахаристых крахмалопродуктов и пути их применения

Наименование сиропа, состав Дозировка ферментного препарата, ед./г гаахмала Возможная область применения

Сан Экстра ■Л Мальтогеназы Пулуланазы

1 2 3 4 5

Глюкозный 6 4 Хлебопечение, консервная, кондитерская, ликеро-водочная, спиртовая, производство безалкогольных напитков

1 2 3 4 5

Мальтозный - 6 4 Производство карамели, мальтозы, детского, диетического питания, мороженого, пивоварение

Глюкозо-мальтозный (75 % глюкозы + 25 % мальтозы) 4 2 4 Кондитерские, хлебобулочные изделия, сгущенное молоко, этанол

Глюкозо-мальтозный (50 % глюкозы + 50 % мальтозы) 3 3 4 Изготовление пряников, печенья, кремов, глазури, лукума, помадных конфет, леденцовая карамель, мармелад

Сбраживание сусла из крахмальных гидролизатов. С целью применения сахаросодержащих сиропов в производстве этанола на первом этапе исследований изучали процесс брожения гидролизатов крахмала различного углеводного состава.

Экспериментальные данные показывают, что наиболее эффективно брожение протекает в суслах, содержащих максимальное количество глюкозы (глюкозное и глкжозно-мальтозное (75 % глюкозы)), поскольку выход спирта здесь был наибольший - 64,6 дал/т и 64,9 дал/т крахмала. Минимальную концентрацию этанола в бражке наблюдали при сбраживании мальтозного сусла - 6,4 % об.

Таблица 3

Технологические показатели сусла и зрелой бражки

--^Гидролизат Глюкозный Мальтозный Глюкозно-мальтозный (75%+ 25%) Глюкозно-мальтозный (50 %+50 %)

Показатели —

1 2 3 4 5 .

Содержание сбраживаемых Сахаров в сусле, г/100 см'1 16,79 15,69 16,82 14,58

Содержание глюкозы в сусле, г/100 см"' 14,25 4,27 10,25 7,58

Содержание мальтозы в сусле, г/100 см3 2,34 11,42 6,57 7,00

Концентрация спирта в бражке. % об. 8,88 7,0 9,07 7,40

Титруемая кислотность бражки, град. 0,36 0,36 0,35 0,36

1 2 3 4 5

Несброженные углеводы в бражке, г/100 см3 0,44 1,22 0,55 0,61

Количество С02, выделившееся за 72 ч брожения, г из 100 см3 сусла 3,80 2,75 4,00 3,12

Выход спирта, дал/т крахмала 64,6 61,49 64,9 63,2

Повышенное количество несброженных углеводов в бражке и низкий выход спирта по сравнению с нормативным обусловлено недостаточным содержанием питательных веществ в крахмальных гидррлиза-тах, что устраняется при сбраживании сиропов из зерна в дальнейшем.

Транспортирование и хранение жидких гидролизатов сопряжено с определенными трудностями - опасностью инфицирования, большими объемами перевозок, поэтому эффективным является их концентрирование. Концентрирование гидролизатов крахмала осуществляли под вакуумом при температуре 75 - 85 °С до содержания сухих веществ 75 %.

При сбраживании сусла, полученного из концентрированных гидролизатов, в качестве контроля сбраживали сусло из карамельной патоки, широко распространенной на отечественном рынке. Исследуемая патока имела следующие показатели, % мае.: содержание сухих веществ 78,0, из которых редуцирующих 57,6, глюкозы 12,4, зольность 0,45. Установлено, что применение такого сырья в производстве спирта является неэффективным, поскольку выход спирта при сбраживании составляет 40,3 дал/т крахмала, содержание несброженных углеводов в бражке 6,4 г/100 см3.

ГЛАВА 4 Разработка технологии сиропов из кукурузы с применением ферментных комплексов и их сбраживание

Подбор мулыпиэнзимного комплекса для деструкции полисахаридов кукурузы. Наряду с амилолитическими ферментами необходимы ферменты, обеспечивающие гидролиз некрахмалистых полисахаридов -целлюлозы и гемицеллюлозы, которые создают вокруг крахмала непроницаемую оболочку для а- и глюкоамилазы, Использование таких ферментов способствует более глубокому и ускоренному гидролизу крахмала амилолитическими ферментами, дополнительному образованию сбраживаемых Сахаров за счет гидролиза целлюлозы. В связи с этим подбирали условия для биотрансформации некрахмалистых полисахаридов, -целлюлозы, ксилана.

Разваривание замеса осуществляли при гидромодуле 1:3,5 при температуре 110 - 115 °С в течение 1 ч с внесением а-амилазы Termamyl CS DS в количестве 0,75 ед. АС/г крахмала.

В качестве источника целлюлазы использовали ферментный препарат Celluclast 1,5L.

Препарат вносили на стадии осахаривания в количестве 4...8 ед. ЦлС/г помола с глюкоамилазой с концентрацией 6,0 ед. ГлС/г крахмала.

Внесение целлюлазы

интенсифицирует процесс

осахаривания полисахаридов зерна (рис. 4), причем за 3 ч количество Сахаров максимально и примерно одинаково в пробах, где дозировка целлюлазы составила 4 ед. ЦлС/г и 6 ед. ЦлС/г. Увеличение дозировки до 8 ед. ЦлС/г способствовало некоторому снижению скорости реакции при приближении к полному гидролизу целлюлозы, что, вероятно, обусловлено ингибИрованием фермента продуктами реакций.

Учитывая, что зерно кукурузы содержит 5 % арабиноксилана, представлялось целесообразным исследование влияния ксиланазы на его деструкцию. При изучении влияния препаратов Shearzyme 500L, Shearzyme Plus и Shearzyme 2Х (Novozymes) на биоконверсию полисахаридов кукурузы установлено, что за 3 ч гидролиза наименьшее количество редуцирующих Сахаров образовалось при использовании Shearzyme 2Х (164,0 мг/см3), наибольшее - Shearzyme Plus (171,6 мг/см3 гидролиза-та), что обусловило его применение в дальнейших экспериментах.

Для определения оптимальной дозировки ксиланазы на стадии осахаривания замеса вносили ферментный препарат Shearzyme Plus в дозировке 2...8 ед. КС/г помола с 6 ед. ГлС/г. Внесение ксиланазы интенсифицирует процесс осахаривания полисахаридов зерна (табл. 4), при концентрации препарата 4 ед. КС/г за 3 ч накапливалось Сахаров на 9,3 % больше, чем в контроле.

§ 3

^ а>

О 0.5 1 t.5 2 2,5

Продолжительность гидролиза, ч

—♦—4 ел ЦпС. —2 ед ЦлС, .д цпС. -*-Вед ЦлС: -й-

Рис. 4. - Гидролиз полисахаридов целлюлазой Celluclast l,5L

Таблица 4

Зависимость выхода редуцирующих Сахаров от дозировки ксиланазы Shearzyme Plus

Продолжительность осахаривания, ч Количество редуцирующих Сахаров (мг/см3 гидролизата) при дозировке ферментного препарата (ед./г помола)

2 4 6 8 без внесения

0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0

0,5 85,5 92,7 91,2 88,8 86,4

1,0 115,2 118,8 127,2 110,4 108,0

2,0 134,4 136,8 139,2 141,6 134,4

3,0 156,9 170,0 158,4 163,2 156,0

С целью изучения совместного действия ксиланазы, целлюлазы и глюкоамилазы на полисахариды кукурузы были применены математические методы планирования эксперимента (ЦКРП).

Основными факторами, влияющими на биотрансформацию полисахаридов зерна, явилось количества вносимых ферментных препаратов: X]

- глюкоамилазы, ед. ГлС/г крахмала; Х2- целлюлазы, ед. ЦлС/г помола; Хз -ксиланазы, ед. КС/г помола.

В результате статистической обработки экспериментальных данных получено уравнение регрессии, адекватно описывающее изучаемый процесс под влиянием исследуемых факторов:

У = 18,2911 + 1,4439-Х, + 2,6446-Х2 + 0,4234-Х3 - 1,4444-Х2, -

- 0.99493-X,2 - 0.7729-Х2,.

Таким образом, оптимальными параметрами биоконверсии полисахаридов кукурузы являются концентрации

ферментов: 6 ед. ГлС/г крахмала, 4,0 ед. ЦдС/г помола, 3,3 ед. КС/г помола. При этом количество редуцирующих углеводов в гидролизате составило 184,1 мг/см3.

Установлено, что внесение ксиланазы, целлюлазы и глюкоамилазы в оптимальных дозировках способствует по-

30 60 90 120

Продолжительность гццролиза, мин 6ед.ГлС + 4ед ЦпС + З.Зед, КС; —■—бед ГлС (контроль).

Рис. 5. - Динамика накопления глюкозы при биоконверсии полисахаридов кукурузы

вышению количества глюкозы в гидролизатах на 10%, т. е. повышает эффективность использования полисахаридов кукурузы (рис. 5).

На основе подобранного мультиэнзимного комплекса получены глюкозный, мальтозный и глюкозно-мальтозный гидролизаты из кукурузы, которые далее подвергали концентрированию. Учитывая, что полученные сиропы могут использоваться не только в производства этанола, но и при производстве пива, карамели и других пищевых продуктов, где требования к сиропам предусматривают отсутствие взвешенных частиц, перед концентрированием гидролизаты фильтровали. Характеристика сиропов, представлена в табл. 5.

Таблица 5

Показатели зерновых сиропов

Наименование показателя

глюкозный

Норма

мальтозный

глюкозно-мальтозный

органолептические

Вкус и запах

Сладкий с зерновым привкусом с приятным запахом, характерным для крахмальной патоки

Цвет

От желтого до светло-коричневого

Прозрачность

Прозрачный, допускается опалесценция

физико-химические

Массовая доля сухих веществ, %, не менее

75,0

Массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухие вещества, %

90,0

86,0

96,0

Массовая доля глюкозы в пересчете на сухие вещества, %_ -

85,5

10,3

65,6

Массовая доля мальтозы, э пересчете на сухие вещества, %

Массовая доля золы в пересчете на сухие вещества, %, не более

2,0

72,6

25,3

0,51

Кислотность (0,1 моль/дм ЫаОН для нейтрализации кислот и кислых солей в 100 г сухих веществ, см3), не более

Цветность, единиц 1С1)М8А

12,0

Массовая доля белка, не более, %

160

1,2

, Н среды, не ниже

4,6

Присутствие механических примесей__

Не допускается

6 12 18 24 30 36 42 Продолжительность брожения, ч

Исследование процесса брожения зерновых сиропов С целью применения сиропов в производстве этанола изучали процесс их сбраживания. Перед сбраживанием сиропы разбавляли водой до

* 13 .....................................................................................|.....................................1 содержания сухих веществ

17 %. Показатели брожения представлены на рис. 7 и в табл. 6.

Полученные данные свидетельствуют о том, что брожение сусла из сиропов протекает более интенсивно по сравнению с традиционным зерновым. Так, концентрация спирта в бражке во всех опытных образцах достигала

максимума уже к 36 ч, а у традиционного сусла из кукурузы это происходило на 48 ч. Высокие показатели брожения сиропов, по-видимому, обусловлены удалением балластных веществ в процессе их получения, что обусловило более равномерное распределение дрожжей в объёме бродящей жидкости, большей доступностью сбраживаемых углеводов, сокращением количества растворенного углекислого газа.

Наименее интенсивное накопление этанола (рис. 7, а) наблюдали при сбраживании мапьтозного сусла, что согласуется с традиционными представ-

Продолжительнооть брожения, ч

• • Глкжозо-мальтозный ■ Мальтозный —•— Глкжоэный —х— Традиционное суепо

Рис. 7 - Динамика накопления этанола (а), утилизации редуцирующих углеводов (б), интенсивности накопления углекислого газа (в) в процессе сбраживания сусла традиционного и из сиропов

лениями о сбраживании различных Сахаров спиртовыми дрожжами.

Ассимиляция Сахаров (рис. 7, 6) дрожжами также происходила более интенсивно в сусле из глюкозного и глюкозо-мальтозного сиропов.

В литературе имеются сведения, что именно количество выделяющегося СОг связано со скоростью обмена веществ, а следовательно, накоплением спирта и образованием побочных продуктов брожения. Кривые интенсивности накопления диоксида углерода (рис. 1, в) имеют выраженные максимумы, которые расположены в различных интервалах времени. Большую скорость выделения С02 при утилизации глюкозы в сравнении с мальтозой можно объяснить тем, что она является самым легкоусвояемым и энергетически более выгодным источником углеводного питания для дрожжей.

Таблица 6

Показатели брожения сусла из сиропов и традиционного

Показатели

Глюкозный

Мальтозный

Глюкозо-мальтозный

Традиционное

Концентрация спирта в бражке, % об._

9,20

8,54

9,07

8,40

Титруемая кислотность бражки, град._

0,4

0,4

0,4

0,45

Несброженные углеводы в бражке, г/100 см3

0,30

0,35

0,20

0,40

Выход спирта, дал/т условного крахмала

67,6

65,5

66,9

65,2

Из табл. 6 также видно, что лучшие технико-химические показатели наблюдали при сбраживании сусла из глюкозного сиропа, выход спирта по сравнению с традиционным суслом повышался на 3,6 %..

В связи с предъявляемыми в настоящее время высокими требования к качеству спирта-ректификата исследовали концентрацию примесей в отгонах (табл. 7).

Таблица 7

Качественные показатели бражки, полученной из различных видов сусла,

. 1 п-5 о/ „г.

Сироп Глюкозный Мальтозный Глюкозно-мальтозный Традиционное сусло

1 2 3 4 .............5

Ацетальдегид 27,3 15,8 65,5 25,3

Этилацетат 20,7 24,5 12,4 52,3

П эопанол 18,4 47,0 79,0 100,6

1 2 3 4 5

Изобутанол 260,0 150,0 277,0 270,0

Изоамилол 415,0 525,0 360,0 756,3

Сумма 741,4 762,3 793,9 1204,2

Концентрация практически всех идентифицированных метаболитов при сбраживании сиропов была ниже, чем у традиционного сусла.

Таким образом, за счет применения зерновых сиропов в производстве спирта могут быть решены такие проблемы этой отрасли, как повышение качества получаемого продукта, повышение технико-экономических показателей спиртового производства. Блок-схема предлагаемой технологии представлена на рис. 8.

Рис. 8 - Блок - схема получения сиропов из кукурузы и их сбраживания на этанол.

Экономическая эффективность использования сиропов в производстве спирта. Экономическая эффективность от производства спирта из сиропов на заводе производительностью 3000 дал/сутки составит около 5 млн. руб./год. Полученные данные подтверждают экономическую целесообразность получения спирта из зерновых сиропов.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что применение термостабильной а-амилазы Тегшату1 СБ ОБ при одностадийном ее внесении в дозировке 0,7 ед. АС/г крахмала при рН 6,33 способствует достижению требуемой степени декстринизации крахмала за 40 мин.

2. Обоснован выбор ферментных препаратов Сан Экстра Л и Мальто-геназы и установлены оптимальные режимы осахаривания крахмала для получения различных сиропов: глюкозного - 6 ед. ГлС/г, продолжительность гидролиза 5,5 ч, мальтозного - 6 ед. АС/г, продолжительность 6 ч, глюкозо-мальтозного - 4 ед. ГлС/г и 2 ед. АС/г, продолжительность 6 ч.

3. Установлено, что совместное действие пуллуланазы Рготогуш 02 с глюкоамилазой и мальтогенной а-амилазой способствует увеличению степени биотрансформации крахмала на 10,3 % и 7,5 % соответственно.

4. Подобрана мультиэнзимная композиция, состоящая из 6 ед. ГлС/г крахмала, 4,0 ед. ЦлС/г помола и 3,3 ед. КС/г помола, позволяющая эффективно использовать все полисахариды зерна и повысить количество редуцирующих Сахаров в гидролизате на 18%. Полученные результаты легли в основу технологии сиропов из кукурузы различного углеводного состава.

5. Установлено, что при сбраживании сиропов, полученных с применением мультиэнзимной композиции, состоящей из глюкоамилазы, целлюлазы, ксиланазы выход спирта повышается на 3,6 %, сокращается продолжительность брожения до 36 ч, количество примесей в бражке снижается на 38 %.

6. Экономическая эффективность от производства спирта из сиропов на заводе производительностью 3000 дал/сутки составит около 5 млн. руб./год.

7. Разработаны проекты технической документации на зерновые сиропы, проведена апробация получения этанола из сиропа на мини-спиртзаводе на базе ВГТА.

Выражаю сердечную благодарность д.пин., профессору Сергею Всеволодовичу Вострикову за ценные советы, консультации, поддержку и помощь при выполнении данной работы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Фурсова, Т. И. Комплексное влияние ферментных препаратов на степень деструкции полисахаридов зерна кукурузы [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2007. - № 4. - С. 36-38.

2. Фурсова, Т. И. Влияние ферментных препаратов целлюлазы и ксиланазы на сбраживание кукурузного сусла [Текст] : Ч. 2. / Т. И. Фурсова, О. С Корнеева, С. В. Востриков // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2008. -№ 1.-С. 32-33.

3. Григоров, В. С. Взаимосвязь термотолерантности микромицетов и термостабильности синтезируемых глюкоамилаз [Текст] / В. С. Григоров, О. С. Корнеева, Т. И. Фурсова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2008. - № 3. -С. 46-49.

4. Фурсова, Т. И. Использование ферментных препаратов для получения гидро-лизатов крахмала различного углеводного состава [Текст] : Ч. 1 / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Производство спирта ликероводочных изделий.-2008. -№3 .- С. 18-21.

5. Фурсова, Т. И. Исследование процесса брожения гидролизатов крахмала различного углеводного состава [Текст] : Ч. 2. / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Производство спирта ликероводочных изделий. - 2008. - № 4 . - С. 13-16.

Статьи и материалы конференций

6. Корнеева, О. С. Получение сахаристых сиропов путем биоконверсии крахмала [Текст] / О. С Корнеева, С. В. Востриков, Т. И. Фурсова // Материалы XLIV отчетной научной конференции за 2005 год: в 3 ч. - Воронеж : ВГТА, 2006. - Ч. 1.- С 78-79.

7. Корнеева, О. С. Биодеструкция крахмалсодержащего сырья [Текст] / О. С Корнеева, С. В. Востриков, Т. И. Фурсова // Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов: межрегион, сб. науч. работ. - Воронеж, 2006. - Вып. 8. - С. 108 - 111.

8. Корнеева, О. С. Новые сахаристые крахмалопродукты [Текст] / О. С Корнеева, С. В. Востриков, Т. И. Фурсова // Материалы всероссийской научной молодежной конференции с международным участием. - Улан-Удэ, 2006 . -С. 9.

9. Корнеева, О. С. Функциональные свойства биогидролизатов [Текст] / О. С. Корнеева, И. В. Черемушкина, Т. В. Свиридова, Н. А. Чигирина,

Т. И. Фурсова // Материалы VII международного форума «Биотехнология и современность». - СПб., 2006. - С 45.

10. Фурсова, Т. И. Перспективы получения сахаристых продуктов путем биоконверсии зернового сырья [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С Корнеева, С. В. Востриков // Сборник тезисов 10-й Пущинской школы-конференции молодых ученых "Биология - наука XXI века". - Пущино, 2006. - С. 401:

11. Фурсова Т. И. Сахаристые крахмалопродукты: получение и перспективы применения [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С Корнеева, С. В. Востриков // Материалы всероссийской конференции молодых ученых с международным уча, стием «Пищевые технологии». - Казань, 2006. - С. 212 - 213.

12. Фурсова, Т. И. Получение высокоглюкозного гидролизата из кукурузного крахмала [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С Корнеева, С. В. Востриков // Материалы VIII всероссийской конференция молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии». - Казань, 2007. - С. 31.

13. Корнеева, О. С. Исследование ферментативного гидролиза крахмала [Текст] / О. С Корнеева, С. В. Востриков, Т. И. Фурсова // Материалы XLV отчетной научной конференции за 2006 год: в 3 ч. - Воронеж : ВГТА, 2007. - Ч. 1. -С. 98 - 101.

14. Корнеева, О. С. Биоконверсия полисахаридов кукурузной муки с целью получения сахаристых сиропов [Текст] / О. С Корнеева, С. В. Востриков, Т. И. Фурсова // Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов: межрегион, сб. науч. работ. - Воронеж, 2007. - Вып. 9. - С. 97 - 101.

15. Фурсова, Т. И. Получение высокоглюкозного гидролизата из кукурузного крахмала [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С Корнеева, С. В. Востриков // Материалы V-й международной науч. конф студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2007. - С. 143.

16. Корнеева, О. С. Применение продуктов микробного синтеза в пищевой промышленности и биотехнологии [Текст] / О. С. Корнеева, О. Ю. Божко, И. В. Черемушкина, Т. В. Свиридова, В. С. Капранчиков, Н. А. Чигирина, Е. А. Мотина, Т. И. Фурсова // Материалы четвертого Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». -М„ 2007.-4.2.-С. 176-177.

17. Корнеева, О. С. Применение биотехнологии для создания функциональных продуктов питания [Текст] / О. С Корнеева, В. С. Капранчиков, Т. И. Фурсова, Е. А. Мотина, А. С. Глущенко А. Н. Ивентьев // Материалы международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты». - М„ 2008.-С. 76.

18. Фурсова, Т. И. Влияние ферментных препаратов ксиланазы и целлюлазы на деструкцию полисахаридов зернового сырья [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы VI - й международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2008. - С 77.

19. Фурсова, Т. И. Интенсификация процесса брожения зернового сырья [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы научно-практической конференции, посвященной 15-летию технологического факультета Воронежского ГАУ имени К.Д. Глинки. - Воронеж, 2008. - С. 225227.

20. Фурсова. Т. И. Сбраживание крахмальных гидролизатов различного углеводного состава [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы IX международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии». - Казань, 2008. - С. 175.

21. Фурсова, Т. И. Разработка современной биотехнологии безотходной переработки зернового сырья [Текст] / Фурсова Т. И., О. С. Корнеева // Материалы научно-практической конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии». - Казань, 2008. - С. 141 - 142.

22. Фурсова, Т. И. Применение сахаристых гидролизатов из зернового сырья в производстве этанола [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы XII-й Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых-Пущино, 2008. - С. 230 - 231.

23. Фурсова, Т. И. Применение комплексных ферментных препаратов при переработке зернового сырья в этанол [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы всероссийских научных и научно-технических конференций XIV ВНТК «Современные промышленные технологии». -Нижний Новгород, 2009. - С. 16.

24. Фурсова, Т. И. Разработка технологии получения сахаристых сиропов путем биоконверсии зернового сырья [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы VII - й международной научной конференции «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2009. - С. 175.

25. Корнеева, О.С. Оптимизация процесса биоконверсии зернового сырья [Текст] / О. С. Корнеева, Т. И. Фурсова, С. В. Востриков // Материалы XLVII отчетной научной конференции за 2008 год: в 3 ч. - Воронеж : ВГТА, 2009. -Ч. 1.-С. 147- 150.

26. Фурсова Т. И. Исследование совместного влияния пуллуланазы и глюкоами-лазы на осахаривание крахмала [Текст] / Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы III международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия». - Т.2 . - Воронеж, 2009. - С.27 - 29.

27. Фурсова, Т.И. Мультиэнзимный комплекс для деструкции полисахаридов кукурузы/ Т. И. Фурсова, О. С. Корнеева, С. В. Востриков // Материалы VII международной научной конференции в науке и образовании - 2009. - Ч. 1. -Калининград, 2009. - С.360 - 363.

Патенты РФ

28. Пат. 2289628 Российская Федерация, МПК С 13 К 11/00. Способ производства фруктозо-глюкозного сиропа [Текст] / Корнеева О. С., Магомедов Г. О., Мальцева Т. В., Фурсова Т. И.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО

«Воронежская государственная технологическая академия». - № 2005120833/13, заявл. 04.07.2005; опубл. 20.12.2006, Бюл. № 35 - 3 с.

Подписано в печать 27.11.2009 г. Формат 60x84 1/16 Усл.п.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ N° J/0 ?•

ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУ ВПО «BITA») Отдел оперативной полиграфии: ГОУ ВПО «ВГТА» Адрес академии и отдела полиграфии 394000, Воронеж, пр. Революции, 19

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Характеристика зерна - основного сырья для производства спирта.

1.2 Современные ферментные препараты для гидролиза высокомолекулярных полимеров зернового сырья.

1.3 Сахаристые крахмалопродукты: свойства и применение.

1.4 Перспективы комплексного использования зернового сырья для получения сахаристых сиропов и спирта.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2 Л Объекты исследований.

2.2 Характеристика используемых ферментных препаратов.

2.3 Методы определение активности ферментных препаратов.

2.4 Определение углеводного состава гидролизатов.

2.5 Методика хроматографического анализа содержания этилового спирта и примесей в зрелой бражке.

2.6 Общие биохимические методы исследования.

2.7 Статистическая обработка экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. ПОДБОР ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ

ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ

САХАРИСТЫХ КРАХМАЛОПРОДУКТОВ.

3.1 Оптимизация процесса разжижения крахмала.

3.2 Исследование процесса осахаривания крахмала.

3.4 Сбраживание гидролизатов крахмала.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СИРОПОВ ИЗ

КУКУРУЗЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФЕРМЕНТНЫХ

КОМПЛЕКСОВ И ИХ СБРАЖИВАНИЕ.

4.1 Подбор мультиэнзимного комплекса для деструкции полисахаридов кукурузы.

4. 2 Оптимизация процесса биоконверсии полисахаридов кукурузы.

4.3 Разработка технологии получения зерновых сиропов из кукурузы.

4.4 Изучение влияния мультиэнзимного комплекса на процесс брожения сусла.

4.4.1 Исследование процесса брожения зернового сусла.

4.4.2 Исследование процесса брожения зерновых сиропов.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. В настоящее время в пищевой промышленности актуально создание высокоэффективных технологий, которые обеспечивают новый уровень производства, характеризующийся глубокой переработкой сырья, что позволяет значительно повысить рентабельность существующих производств, в частности спиртового. Это предопределяет необходимость развития принципиально новых направлений подготовки сырья, создания безотходных экологически безопасных технологий.

Важнейшим направлением развития спиртового производства является увеличение выхода и качества целевой продукции, снижение ее себестоимости. Традиционная технология спирта в России имеет ряд недостатков, обусловленных применением только крахмала.

Одним из путей совершенствования производства может быть использование мальтозных и глюкозных сиропов с заданным углеводным составом, полученных путем ферментативного гидролиза полисахаридов зерна кукурузы с отделением неуглеводных компонентов и использованием последних для производства широкого спектра побочных продуктов. В развитых производствах Франции, Бельгии, США на специализированных заводах уже осуществляется такая целенаправленная комплексная переработка сырья. Подобные отечественные технологии отсутствуют, а патенты на иностранные дорогостоящи.

Применение зерновых сиропов в производстве спирта- в России позволит решить ряд проблем этой отрасли, таких как обеспечение экономической безопасности спиртзаводов, повышение качества получаемого продукта, повышение технико-экономических показателей производства за счет перехода на непрерывные процессы брожения, что способствует конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке.

Несмотря на значительное количество работ, посвященных разработке технологии сахаристых крахмалопродуктов такими отечественными и зарубежными учеными как Даниляк Н.И., Деулин В.И., Ладур Т.И., Лазарев В.Д., Обуховский Э.А.,Nguyen К., Oksanen I и др., проблема получение сиропов непосредственно из зерна, в частности, кукурузы является актуальной.

Преимущественное использование кукурузы перед другими видами сырья обусловлено ее широким распространением, ценным составом зерна, возможностью получения из него целого ряда продуктов, высокой урожайностью. Кукуруза занимает ведущее место среди других видов сырья перерабатываемого в крахмалопаточной области. В США из нее получают 95 % всех крахмалопродуктов, в России - 70 %.

Актуальность темы определяется также аграрной политикой области, направленной на увеличение производства данной зерновой культуры как наиболее перспективной.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка технологии сиропов из кукурузы с применением мультиэнзимого комплекса и интенсификация получения этанола путем их сбраживания. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

• интенсифицировать процесс декстринизации кукурузного крахмала путем подбора оптимальных условий действия термостабильной а-амилазы;

• провести подбор ферментных препаратов и определить оптимальные режимы осахаривания крахмала для получения сахаристых крахмалопродуктов;

• научно обосновать и разработать мультиэнзимные комплексы, обеспечивающие эффективную биоконверсию высокомолекулярных полимеров кукурузы;

• разработать технологию получения сиропов из кукурузы;

• изучить процесс брожения сиропов из крахмала и зерна кукурузы;

• разработать проекты технической документации, провести производственные испытания результатов исследований, определить экономическую эффективность предлагаемой технологии.

Научная новизна. Научно обоснован состав композиции ферментных препаратов для осахаривания крахмала, обеспечивающий получение сахаро-содержащих сиропов с целью получения этанола.

Исследована зависимость степени деструкции высокомолекулярных полимеров зернового сырья от длительности гидролиза, дозировки и соотношения амилолитических и цитолитических ферментов.

Показана возможность интенсификации спиртового брожения за счет применения зерновых сиропов.

Практическая значимость работы. Разработана биотехнология получения этанола на основе глюкозных, мальтозных, глюкозо-мальтозных сиропов из кукурузы, полученных с применением, мультиэнзимных комплексов, позволяющая сократить процесс брожения до 36 ч и повысить выход спирта на 3,6 %.

Предлагаемая технология может быть положена в основу комплексной переработки зернового сырья.

Показана экономическая эффективность применения сиропов для получения этанола.

Разработаны проекты» технической документации на получение глюкоз-ного, мальтозного и глюкозо-мальтозного сиропов.

Апробация работы. Работа была поддержана фондом содействия развития малых форм предприятий> в.научно-технической сфере (программа У.М.Н.И.К.). По итогам конкурса министерства образования и науки РФ «За лучшую студенческую работу» по результатам исследований по разработке сиропов была получена медаль. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на отчетных научных конференциях

ВГТА (2006 - 2009) - очно; межрегиональных конференциях «Организация и регуляция физиолого-биохимических процессов» (Воронеж, 2006, 2007); 10 - 12-х Пущинских школах - конференциях молодых ученых «Биология -наука XXI века» (Пущино, 2006 - 2008); V - УИ-ой международных научно-теоретических конференциях «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2006-2009); международном форуме «Биотехнология и современность» (Санкт-Петербург, 2006); Всероссийской научной молодежной конференции «Основные направления функционального питания и безопасность пищевых продуктов» (Улан-Удэ, 2006); общероссийских конференциях молодых ученых «Пищевые технологии» (Казань, 2006 - 2009); IV -м Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2007); II Международной научно-практической конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии» (Казань, 2008) и отмечена дипломом; Международной научно-практической конференции «Биотехнология. Вода и пищевые продукты» (Москва, 2008); научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития технологии производства продуктов питания» (Воронеж, 2008) - очно; III Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности», посвященной 80-летию ВГТА (Воронеж, 2009) - очно; VII международной научной конференции «Инновации в науке и образовании» (Калининград, 2009).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 28 работ, в том числе 12 статей, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем-работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка использованной литературы, приложений и представлена на 143 страницах, содержит 35 рисунка и 24 таблицы. Библиография включает 141 наименований, в т. ч. 26 иностранных.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что применение термостабильной а-амилазы Тег-шашу1 С8 ББ при одностадийном ее внесении в дозировке 0,7 ед. АС/г крахмала при рН 6,33 способствует достижению требуемой степени дек-стринизации крахмала за 40 мин.

2. Обоснован выбор ферментных препаратов Сан Экстра Л и Маль-тогеназы и установлены оптимальные режимы осахаривания крахмала для получения различных сиропов: глюкозного - 6 ед. ГлС/г, продолжительность гидролиза 5,5 ч, мальтозного - 6 ед. АС/г, продолжительность 6 ч, глюкозо-мальтозного - 4 ед. ГлС/г и 2 ед. АС/г, продолжительность 6 ч.

3. Установлено, что совместное действие пуллуланазы Рготогуш 1)2 с глюкоамилазой и мальтогенной а-амилазой способствует увеличению степени биотрансформации крахмала на 10,3 % и 7,5 % соответственно.

4. Подобрана мультиэнзимная композиция, состоящая из 6 ед. ГлС/г крахмала, 4,0 ед. ЦлС/г помола и 3,3 ед. КС/г помола, позволяющая эффективно использовать все полисахариды зерна и повысить количество редуцирующих Сахаров в гидролизате на 18 %. Полученные результаты легли в основу технологии сиропов из кукурузы различного углеводного состава.

5. Установлено, что при сбраживании сиропов, полученных с применением мультиэнзимной композиции, состоящей из глюкоамилазы, целлюлазы, ксиланазы выход спирта повышается на 3,6 %, сокращается продолжительность брожения до 36 ч, количество примесей в бражке снижается на 38 %.

6. Экономическая эффективность от производства спирта из сиропов на заводе производительностью 3000 дал/сутки составит около 5 млн. руб./го д.

7. Разработаны проекты технической документации на зерновые сиропы (ТУ 91 88 - 153 - 02068108 - 2009, ТИ 91 88 - 153 - 02068108 -2009), проведена апробация получения этанола из сиропа на мини-спиртзаводе на базе ВГТА

1. Аксенов, В. В. Получение мальтозной и глюкозной паток из некоторых видов крахмалов Текст. / В. В. Аксенов, А. В. Максименко, Е. А. Федорова // Вестн. КрасГАУ / Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск. -2007. Вып. 5. - С. 217 - 221.

2. Азрилевич, М. Р. Заменители сахара Текст. / М. Р. Азрилевич // Пищевые ингредиенты. 2001. - №2. - С. 42- 45.

3. Алексеев, В. П. Качество ректификованного спирта Текст. / В. П. Алексеев, Е. А. Грунин // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. - № 1. - С. 34.

4. Андреев, Н. Р. Основы производства нативных крахмалов Текст. / Н. Р. Андреев М.: Пищепромиздат, 2001 289 с.

5. Беккер, М. Е. Введение в биотехнологию Текст. / М. Е. Беккер М.: Пищевая пром-сть, 1978. - 236 с.

6. Бирюков, В. В. Основы промышленной биотехнологии Текст. / В. В. Бирюков Москва, «КолосС», «Химия», 2004 - 296 с.

7. Буханцов, В. А. Производство нового вида осахаренной кукурузной муки Текст. / В. А. Буханцов, Г. В. Буханцова // Известия вузов. Пищевая технология. 2005. - № 5 - 6. - С. 32- 34.

8. Ю.Бушин, М. А. Изменения углеводного состава и вязкости зернового замеса в процессе водно-тепловой обработки Текст. / М. А. Бушин, С. В. Востриков, А. Н. Яковлев // Производство спирта и ликероводоч-ных изделий. 2006. - №3. - С. 22.

9. Великая, Е. И. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств (общие методы контроля) Текст. / Е. И. Великая. В. Ф. Суходол // М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. 312 с.

10. Н.Востриков, С. В. Интенсивность сбраживания различных субстратов на этанол Текст. / С. В. Востриков. О. Ю. Мальцева, Е. В. Федорова //Известия вузов. Пищевая технология. 1998. - №4. - С. 43 - 44.

11. Галкина, В. Г. Перспективы применения ферментов в производстве глюкозы Текст. / В. Г. Галкина Москва, ЦИНТИПП МПП СССР, 1969.-40 с.

12. Гордеев, А. В. Россия зерновая держава Текст. / А. В. Гордеев, В. А. Бутковский. - М.: Пищепромиздат, 2003 - 508 с.

13. Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов Текст. / Ю. П. Грачев, Ю. М. Плаксин. М.: ДеЛи принт, 2005. -296 с.

14. Грачева, И. М. Технология ферментных препаратов: Текст. /И. М. Грачева, А. Ю. Кривова // 3-е изд., перераб. и доп. М.: изд-во «Элевар», 2000.-512 с.

15. Губин, М. Г Крахмалопаточная промышленность России Текст. / М. Г. Губин. Пищепромиздат, 2005. - 224 с.

16. Гуревич, П. А. Технологические и биохимические основы алкогольсо-держащих напитков / Текст. П. А. Гуревич, И. С. Докучаева, М. К. Герасимов. Учебное пособие. - СПб.: Проспект науки, 2007. - 448 с.

17. Давиденко, В. Перетворення мальтози в процес. спиртового бродшня Текст] / В. Давиденко, Л. Дегтярьов //Харч, i перероб. пром-сть. -2004. -№9-10. -С. 26-27.

18. Дарманьян, Е. Б. Межмолекулярная ассоциация гемицеллюлоз и растительных белков Текст. / Е. Б. Дарманьян, П. М. Дарманьян // Прикладная биохимия и микробиология. — 1995. Т 31. - С. 346 - 352.

19. Даутканов, Н. Б Новые продукты из крахмальной патоки Текст. / Н. Б. Даутканов, М. Б. Баткибекова, С. В. Кочнева, Д. Р. Даутканова // Пищевая и перерабатывающая промышленность Казахстана. 2005. -№4,- С. 15-16.

20. Дудкин, М. С. Гемицеллюлозы Текст. / М. С. Дудкин, В. С. Громов, Н. А. Ведерников, Р. Г. Каткевич. Н. К. Черно. Рига: Зинетне, 1991. -488 с.

21. Жеребцов, Н. А. Амилолитические ферменты в пищевой промышленности Текст. / Н. А. Жеребцов. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.-240 с.

22. Жеребцов, Н. А. Биохимия Текст. / Н. А. Жеребцов, Т. Н. Попова, В, Г. Артюхов. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 2002. - 696 с.

23. Жеребцов, Н. А. Ферменты: их роль в технологии пищевых продуктов Текст.: учебное пособие / Н. А. Жеребцов, О. С. Корнеева, Е. Д. Фа-раджева. Из-во ВГУ, 1999. - 120 с.

24. Журба, О. С. Технология этанола из целого зерна пшеницы на основе интенсивных способов обработки сырья Текст. / О. С. Журба, В. А. Поляков, В. П. Леденев // Производство спирта и ликероводоч-ных изделий. 2004. -№1. - С. 14 - 17.

25. Иванова, Л. А. Пищевая биотехнология. Книга 2. Переработка растительного сырья Текст. / Л. А. Иванова, Л.И. Войно, И. С. Иванова, под ред. И. М. Грачевой. Москва «КолосС», 2008. - 472 с.

26. Казаков, Е. Д. Биохимия зерна и хлебопродуктов Текст. / Е. Д., Казаков. Г. П. Карпиленко (3-е перераб. и доп. изд.). СПб.:ГИОРД, 2005. -512 с.

27. Калинина, О. А. Оптимизация переработки зерна ржи в спиртовом производстве Текст. / О. А. Калинина, Т. И. Гусева, Э. Н. Колдин // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2004. - №1. -С. 18-20.

28. Кислухина, О. В. Биотехнологические основы переработки растительного сырья Текст. / О. Кислухина, И. Кюдулас. Каунас: Технология, 1997.- 184 с.

29. Кислухина. О. В. Ферменты в производстве пищи и кормов Текст. / О. В. Кислухина М., 2002. - 336 с.

30. Клесов, А. А. Ферментативный гидролиз целлюлозы Текст. / А. А. Клесов, М. Л. Рабинович // Биоорганическая химия. 1978. -№ 12.

31. Корнеева, О. С. Карбогидразы: препаративное получение, структура и механизм действия на олиго- и полисахариды Текст. / О. С. Корнеева. -Воронеж: Воронежский государственный университет, 2001. 184 с.

32. Коростылева, А. В. Получение комплексного ферментного препарата термостабильной а-амилазы и протеазы Текст. / А. В. Коростылев // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2003. - №2. - С. 18 -20.

33. Кравченко. Т. И. Гидролиз крахмала бетта-амилазой Текст. / Т. И. Кравченко, Н. Г. Гулюк, Т. А. Ладур // АгроНИИТЭИпищепром, 1987.-Вып. 6.-С. 9-12.

34. Крахмал и крахмалопродукты Текст. / Н. Г. Гулюк, А. Н. Жушман, Т. А. Ладур, Е. А. Штыркова; под ред. Н.Г. Гулюка. М.: Агропромиз-дат, 1985.-240 с.

35. Кретович, В. Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки Текст. / В. Л. Кретович, Е. Д. Казаков М.: Колос, 1976. - 357 с.

36. Кретович, В. Л. Ферментные препараты в пищевой промышленности Текст. / В. Л. Кретович, В. Л. Яровенко М.: Пищевая пром-сть, 1975. - 445 с.

37. Кухаренко А. А. Безотходная технология этилового спирта Текст. / А. А. Кухаренко, А. Ю. Винаров М.: Энергоатомиздат, 2001. - 272 с.

38. Ладур Т. А. Глюкозо-мальтозные сиропы в пивоварении Текст. / Т. А. Ладур // Пиво и напитки. 1997. - № 4. - С.8.

39. Ладур, Т. А. Закономерности процесса биоконверсии крахмала с применением новых ферментных препаратов Текст. / Т. А. Ладур, Н. Д. Лукин // Материалы 1 Международной конференции по крахмалу. Москва, 2001. - С.42.

40. Ладур, Т. А. Изучение возможности получения сахаристых продуктов улучшенного качества из кукурузной муки Текст. / Т. А. Ладур,

41. Н. Г. Гулюк, Р. М Карпенко // АгроНИИТЭИпищепром. —1991. №1. -С. 70.

42. Ладур, Т. Д. К вопросу получения сахаристых продуктов непосредственно из пшеницы и сорго Текст. / Т. А. Ладур, Л. М. Мельникова, В. Д. Маханова // АгроНИИТЭИпищепром. 1991. - №1. - С. 70.

43. Ладур Т. А. Новые сахаристые продукты из крахмала Текст. / Т. А. Ладур // Пищевая промышленность. 1999. - № 3. - С. 16-17.

44. Ладур, Т.А. Освоение новых видов сахаристых крахмалопродуктов из крахмала Текст. / Т.А. Ладур, Лукин Н.Д. и др. // Труды научно-практической конференции. Углич, 2002. - С. 300 - 303.

45. Ладур, Т. А. Полисахаридный состав мальтодекстринов Текст. / Т. А. Ладур // Материалы XI Международной конференции по крахмалу, Москва. 2003. - С. 119.

46. Лихтенберг, Л. А. Использование неуглеводных компонентов зерна при производстве спирта Текст. / Л. А. Лихтенберг, В. С. Чередниченко, Е. Н. Пискарева // Пиво и напитки. 2000. - №5. - С. 74 - 75.

47. Лихтенберг, Л. А. Производство спирта из зерна Текст. / Л. А. Лихтенберг. Москва: Пищепромиздат, 2006. - 322 с.

48. Лихтенберг, Л. А. Производство спирта из зерна. Приготовление бражки Текст. / Л. А. Лихтенберг // Пищевая промышленность. 1997. -№6.-С. 60-63.

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

50. Лихтенберг, Л. А. Производство спирта из зерна. Лаборатория Текст. / Л. А. Лихтенберг // Пищевая промышленность. 1997. - №12. -С. 70-71.

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

52. Лукин, Н. Д. Пищевые добавки на основе сахаристых крахмалопро-дуктов Текст. / Н. Д. Лукин // Пищевая промышленность. 1996. -№6.-С. 14-16.

53. Лукин, Н. Д. Получение глюкозно-мальтозной патоки с использованием композиций ферментных препаратов Текст. / Н. Д. Лукин, Т. А. Ладур //Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. - №3 -С. 22-23.

54. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении / Текст. Т.В. Меледина Издательство Профессия, 2003. - 304 с.

55. Микробные биокатализаторы для перерабатывающих отраслей АПК Текст. / Под редакцией В. А. Полякова, Л. В. Римаревой М.: ВНИ-ИПБТ, 2006. - 304 с.

56. Микробные биокатализаторы и их роль в нано- и биотехнологиях Текст. / Под редакцией В. А. Полякова, Л. В. Римаревой. М.: Пище-промиздат, 2008. - 267 с.

57. Микробные биокатализаторы и перспективы развития ферментных технологий в перерабатывающих отраслях АПК Текст. / Сборник научных трудов. М.: Пищепромиздат, 2004. - 320 с.

58. Микробные ферменты и биотехнология Текст. / под ред. В. М. Фогар-ти. М.: Высшая школа, 1986. - 448 с.

59. Моисеенко, В. С. Универсальная схема водно-тепловой обработки зернового сырья Текст. / В. С. Моисеенко, А. Б. Дячкина // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2003. - № 4. - С. 21 - 22.

60. Мякиньков, А.Г. Механические и биотехнологические способы выделения фракции некрахмальных полисахаридов зерна, перерабатываемого в этанол Текст. / А.Г. Мякиньков // Пищевая и перерабатывающая промышленность. 2003. - № 1. — С. 194.

61. Научно-технический прогресс в спиртовой и ликероводочной отрасли промышленности Текст. / Под ред. В. И. Ярмоша. М.: Пищевая промышленность, 2001. - 256 с.

62. Нечаев, А. П. Подсластители и сахарозаменители Текст. / А. П. Нечаев // Пищевая промышленность. 2003. — № 2. - С. 50.

63. Новикова, И. В. Состав сахаросодержащего сырья для производства этанола Текст. / И. В. Новикова, А. Н. Яковлев, С. В. Востриков,

64. B. И. Ярмоша. М.: Пищевая промышленность, 2005. - 424 с.

65. Пат. 2006/130124 А1 ЪА, МПК7 С13К1/06 Способ получения крахмальной патоки. Текст. / Прасняк В. Б. № 2006/000027; заявл. 18.05.2006; опубл. 07.12.2006. 5 с.

66. Плевако, Е. А. Технология дрожжей Текст. / Е. А. Плевако. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Пищевая пром-сть, 1970. - 300 с.

67. Полыгалина, Г. В. Определение активности ферментов. Справочник. Текст. / Г. В. Полыгалина, В. С. Чередниченко, Л. В. Римарева / М.: ДеЛи принт, 2003. 375 с.

68. Полыгалина, Г. В. Технологический контроль спиртового и ликерово-дочного производства Текст. / Г. В. ПолыгалинаМ. — Колос, 1999. -336 с.

69. Поляков, В. А. Биотехнология переработки зернового сырья в производстве солода, пива, алкогольных и безалкогольных напитков Текст. / В. А. Поляков — М.: Пищепромиздат, 2002. — 173 с.

70. Поляков, В. А. Перспективные ферментные препараты и особенности их применения в спиртовой промышленности Текст. / В. А. Поляков, Л. В. Римарева // Пиво и напитки. 2000. - №2. - С.52 - 55.

71. Поляков, В. А. Состояние и перспективы развития биотехнологических процессов в пищевой промышленности. — М.: Пищепромиздат,2001, —240 с.

72. Поляков, В.А. Технологии производства и использования ферментных препаратов и пищевых добавок Текст. / В.А. Поляков, В.Л. Кудряшов // Пищевая промышленность. 2000. - № 12. - С. 26.

73. Римарева, Л. В. Микробиологический контроль спиртового и ферментного производств Текст. / Л. В. Римарева, Н. Н. Воронцова М.: Россельхозакадемия. - 2005 г. - 200 с.

74. Римарева, Л. В. Мультиэнзимные системы в производстве спирта Текст. / Л. В. Римарева, М. Б. Оверченко, Н. И. Игнтова. А. Т. Кадиева // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2004. - №3. -С. 22-24.

75. Римарева, Л. В. Перспективные направления НИР и современные аспекты совершенствования технологии производства спирта Текст. / Л. В. Римарева // Сб. Пути совершенствования технологического процесса производства спирта. М. — 2001. — С. 2 7.

76. Салманова, Л. С. Цитолитические ферменты в пищевой промышленности Текст. / Л. С. Салтанова, М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.- 13 с.

77. Сборник нормативов для спиртовых и ликероводочных заводов. СН 10- 12446-99.

78. Сергиенко, Н. Н. Зависимость качества спирта от дозировок осахари-вающих материалов Текст. / Н. Н. Сергиенко, М. К. Бригадено // Пиво и напитки. 1999. - №2. - С. 61 - 62.

79. Серегин, С. Н. Альтернативные источники сырья: их роль и значение в обеспечении России сахаристыми веществами Текст. / С. Н. Серегин // Сахарная промышленность. 2003. - №4. - С. 23 - 25.

80. Серегин, С. Н. Продукция из крахмал содержащего сырья в балансе сахаристых веществ России Текст. / С. Н. Серегин // Пищевая промышленность. 2004. - № 1. - С. 48 - 51.

81. Сидоренко, Т. А. Интенсификация ферментативного гидролиза крахмала биологически активными добавками Текст. / Т. А. Сидоренко // Пищевая и перерабатывающая промышленность. 2004. - № 3. -С. 9-16.

82. Сизенко, Е. И. Проблема комплексной переработки сельскохозяйственного сырья и создание продуктов питания нового поколения Текст. / Е. И. Сизенко // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 2000. - №11. - С 19 - 21.

83. Солярек, Л. Эволюция ферментных препаратов «Новозаймс» для производства спирта Текст. / Л. Солярек, П. Г. Назарова, Р. В. Чечнев. // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2003. -№2. -С. 23-25.

84. Сотников, В. А. Лимитирующий фактор низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья Текст. / В.А. Сотников. В. В. Марченко. В. Г. Маюрова // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2005.-№1.-С. 12- 16.

85. Теоретические и практические аспекты развития спиртовой, ликеро-водочной, ферментной, дрожжевой и уксусной отраслей промышленности Текст. / Под редакцией В.А. Полякова, Л. В. Римаревой М.: ВНИИПБТ, 2006. - 307 с.

86. Теоретические и практические основы совершенствования технологии спирта Текст. / Под редакцией В. А. Полякова, Л. В. Римаревой -М.: ВНИИПБТ, 2008. 264 с.

87. Теречик, Л.Ф. Получение глюкозного сиропа из зерна тритикале на основе гидролиза его крахмала нативными амилазами Текст. / Тере-чик, Л.Ф. // Пищевая и перерабатывающая промышленность. 2003 . -№3 .-С. 10-16.

88. Технология крахмала и крахмалопродуктов Текст. / Под редакцией Н. Н.Трегубова-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -472с.

89. Технология спирта Текст. / Под редакцией В. Л. Яровенко. М.: Колос, - 1999.-464 с.

90. Трегубов, Н. Н. Технология и технохимический контроль крахмало-паточного производства Текст. / Н. Н. Трегубов, В. Г. Костенко. М.: Агропромиздат, 1991. - 270 с.

91. УкраГнець, А. Оптим1защя технологи спиртовоТ бражки з кукурудзи Текст. / А. УкраГнець, П. Шиян, Т. Мудрак, 3. Романова, Р. Кириленко, Г. Ермакова, В. Сосницький, I. Жолнер // Харч, i перероб. пром-сть. 2005. - № 6. - С. 16-19.

92. Фурсов, О.В. Особенности ферментативного гидролиза крахмальных гранул зерна злаковых Текст. / О. В. Фурсов // Прикладная биохимия и микробиология. 1990. - Т. 26 - Вып. 3 - С. 371 - 377.

93. Ш.Чечнев, Р. В. Новозаймс подводя итоги Текст. / Р. В. Чечнев, Т. В. Андриенко // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2006. - № 2. - С. 29 - 30.

94. Шарова, Н. Ю. Углеводный состав пшеничной муки при гидролизе кислотостабильными амилазами Текст. / Н. Ю. Шарова // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 2003. - № 5. - С. 46.

95. Щербаков, В. Г. Биохимия растительного сырья Текст. / В. Г. Щербаков, В. Г. Лобанов, Т. Н. Прудникова.; Под ред. Щербакова. М.: Колос, 1999.-376 с.

96. Ярмош, В. И. Состояние и перспективы развития спиртовой и лике-роводочной промышленности России Текст. / В. И. Ярмош // Производство спирта и ликероводочных изделий 2003. - № 2. - С. 6.

97. Яровенко, В. JI. Технология спирта. Текст. / В. JI. Яровенко, В. А. Маринченко, В. А. Смиронов и др. //М.: Колос, Колос-Пресс, 2002. -463 с.

98. Berka, R. М Enzyme biotechnology Text. / R. M. Berka, J. R. Chery. In Basic Biotechnology. - (Ratledge, C. and Kristiansen, В., eds.). - 3rd edition. Cambridge University Press, Cambridge, UK. - 2005. - 100 p.

99. Cherry, J. R. Directed evolution of industrial enzymes: an update Text. / J. R. Cherry, A. L. Fidantsef // Current Opinion in Biotechnology. 2003. -№14.-P. 1-6.

100. Com Part of Global Economy Text. / Com Refiners Fssociation Annual Report. Corn Refiners Association. Inc. Washington D.C. - 2007. - P. 18.

101. Lin P.-Y., Z. Czuchaiowska. Role of phosphorous in viscosity, gelatiniza-tion and rétrogradation of starch // General Chem. 1998. - №75. - P. 705709.

102. Lipids and rheological properties of starch Text. // Starch/Starke. 1999.- № 7. P. 24 - 29.

103. Morell, M. K. Differential expression and properties of starch branching enzyme indeveloping wheat endosperm Text. / M. K. Morell, A. Blennow, B. Kosar- Hashemi // Plant Physiol. 1997. - № 113 - P. 201 - 208.

104. Nebesny, E. Starch hydrolyzates and their use in economy Text. / E. Ne-besny // Ziemniak spozywczy i przemyslowy oraz jego przetwarzanie -gospodarcze znaczenie uprawy ziemniaka w Polsce. 2004. - P. 99 - 106.

105. Pat. 2004/110169 A2, US, IPC7 A23L 1/105 Processes for recovery of corn germ and optionally corn coarse fiber (pericarp) Text. / Johnson D. B.- №2004/019031; 14.06.2004; 23.12.2004. 7 p.

106. Pat. 2006/119386 A2 US, IPC7 C12P 7/06 Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation Text. / Skoog, M. -№2006/017041 ; 02.05.2006; 09.11.2006. 9 c.

107. Pat. 2007/015741 A2 US, IPC7 C12P 7/06 Corn wet milling process Text. / Jansen R. № 2006/027296; 14.07.2006; 08.02.2007. - 11 p.

108. Pat. 2007/131167 A2, US, IPC7C12P 7/06 Improved etanol process using pre-fermentation solids removal Text. / Teeter F. C. №2007/068240; 04.05.2007; 15.11.2007. - 5 p.

109. Preece, I. Text. /I. Preece//J. Inst. Brew.- 1964. -№4. -P. 314-321.

110. Preiss, J. Starch biosynthesis and its regulation Text. / J. Preiss, K. Ball, B. Smith-White, A. Iglesias, G. Kakefuda // Biochem Soc Trans. 1991. -P. 539-547.

111. Sahai, D. Structural and chemical Properties of Native Com Starch Granules Text. / D. Sahai, D. S. Jackson // Starch/Starke. 48. - 1996. -№7/8. -P 156-159.

112. Singh, V. Comparison of modified dry-grind com processes for fermentation characteristics and DDGS composition Text. / V. Singh, D. B. Johnston, К. Naidu, К. D. Rausch // Cereal Chemistry; St. Paul. 2005. - Vol.82, №2.-P. 187- 190.

113. Slominska, L. Исследования no применению мальтогенной амилазы в производстве мальтозных паток Text. / L. Slominska, G. Starogardska // Starke. 1986. - № 6 - P. 205 - 210.

114. Tagaki, S. Improvement of cellulase for biomass conversion to fermentable sugar Text. / S. Tagaki, H. Sakaguchi // Cellulose Commun. 2004. -№ ll.-P. 129-130.

115. Tatsumi, H. Kinetic Analysis of Glucoamylase-Catalyzed Hydrolysis of Starch Granules from Various Botanical Sources Text. / H. Tatsumi, H. Katano. T. Ikeda // Biosc. Biotechnol. Biochem. 2007. - Vol. 71, № 4. -P. 946 - 950.

116. Whaffam I., Distribution and composition of the lipids in starch fractions from wheat flour Text. / I., Whaffam H. I. Cornell // Die Starke. — 1991 — №4-P. 152- 156.