автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья
Автореферат диссертации по теме "Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья"
На правах рукописи ТУРШАТОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ
РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭТИЛОВОГО СПИРТА НА ОСНОВЕ НОВЫХ СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ
Специальность 05.18.07-Биотехнология пищевых продуктов
(пивобезалкогольная, спиртовая и ликероводочная промышленность)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва -2009
003472597
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИЙПБТ, Россельхозакадемии)
Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор, академик
Россельхозакадемии Поляков Виктор Антонович
Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор
Елисеев Михаил Николаевич
Кандидат технических наук, доцент Даниловцева Алла Борисовна
Ведущая организация: Государственное Научное Учреждение
Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИК)
Защита состоится 2009 года в // часов на заседании объединенного
диссертационного совета ДМ 006.025.01 при ГУ «Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности» Россельхозакадемии (ГУ ВНИИ ПБ и ВП) по адресу: 119021,
г. Москва, ул. Россолимо, 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ВНИИ ПБ и ВП Россельхозакадемии.
Автореферат разослан « I1/ » ¡¿¿яЛ- 2009 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
д.т.н., профессор
А.Л.Панасюк
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Спиртовое производство возникло в России в середине XV в. и к середине XIX в. достигло своего расцвета, а продукт производства - «Русская водка» завоевала всемирную славу и известность.
Классическая технология производства спирта основана на использовании высококачественного зерна ржи, глубокой его очистке, и низкотемпературной (60-70°С) технологической схеме водно-тепловой переработки зерна.
В сравнении с классической, принятая на современных спиртовых заводах технология предусматривает переработку фуражного зерна различного качества, в том числе и непригодного для переработки в других отраслях пищевой промышленности. В отдельные периоды допускается переработка дефектного зерна. При этом часть токсичных веществ зерна не разрушается в процессе водно-тепловой обработки, а переходит в сусло, что приводит к подавлению роста и развития дрожжей, замедлению процесса брожения, чрезмерному накоплению в бражке побочных продуктов1 которые плохо отделяются при ректификации и ухудшают органолептические показатели спирта.
Современная интенсивная технология производства спирта предусматривает разваривание сырья под давлением при высоких температурах, под действием которых активизируются процессы меланоидинообразования и окисления, неизбежно приводящие к потере сбраживаемых Сахаров и накоплению токсичных для дрожжей соединений.
Таким образом, современная технология имеет значительные отличия от традиционных классических основ получения спирта для «Русской Водки». В тоже время интенсификация технологического процесса получения спирта является необходимым условием современного производства.
Для сохранения связи производимой в России алкогольной продукции, с историческим брэндом «Русская водка», необходимо перенести в современные условия все лучшие приемы классической технологии.
Поэтому проблема гармонизации современной технологии получения спирта на основе новых способов подготовки сырья и классической технологии, позволяющей получать спирт высокого качества для производства алкогольных напитков, является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явилась разработка эффективной, энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья.
В работе были доставлены следующие задачи:
1. Провести сравнительный анализ классической технологии производства спирта и современной технологии получения пищевого спирта и дать заключение о возможности их гармонизации.
2. Изучить влияние различных режимов водно-тепловой обработки замесов на процесс брожения и образование побочных продуктов дрожжами Б. се^^ае, раса XII при переработке различных зерновых
г-ттг ~г~. >>л ' гтл'.:,-! чтг\<;»тт 1 пттпрцттттгЛ
3. Изучить влияние режимов водно-тепловой обработки некондиционного зерна ржи на динамику сбраживания замесов и образование побочных продуктов дрожжами Б. сегеу1з!ае, раса XII.
4. Разработать технологические режимы обеззараживания зерна ржи с целью его переработки на спирт по способу «холодного затирания».
5. Разработать технологические режимы процесса гидроизмельчения зерна ржи с целью его переработки на спирт по способу «холодного затирания».
6. Изучить динамику сбраживания замесов из ржаного сырья, полученных по способу «холодного затирания», и проанализировать технологические показатели процесса и образование побочных продуктов дрожжами 8. сегеу151ае, раса XII.
7. Разработать энергосберегающую технологию и создать аппаратурно-технологическую схему производства спирта с использованием современных способов подготовки сырья.
В. Разработать конструкторскую документацию для изготовления опытно-промышленного оборудования: машины для мойки зерна, установки для озонирования зерна, аппаратов для гидротермической обработки и гидроизмельчения зерна.
8. Разработать и утвердить для ОАО «АЛВИСТ» технологический Регламент на производство спирта по энергосберегающей технологии с использованием разработанных способов подготовки сырья.
9. Провести промышленные испытания и внедрение разработанной энергосберегающей технологии на ОАО «АЛВИСТ». Научная новизна. Впервые в спиртовом производстве изучено влияние вида зерна (рожь, пшеница, ячмень) на динамику брожения и образование побочных продуктов дрожжами Б. сегеу1з1ае, раса XII при его переработке по способу «холодного затирания» при 60-70°С в сравнительном аспекте с другими режимами водно-тепловой обработки замесов: высокотемпературного разваривания при 135°С, механико-ферментативной обработки при 90-95°С. Показано, что при использовании способа «холодного затирания» в более полной мере сбраживается сусло, полученное из зерна ржи, что обусловлено собственной ферментной системой этого вида зерна. При этом образовывалось наименьшее количество побочных продуктов.
Исследованы режимы проведения процесса обеззараживания зерна ржи озоном. Экспериментально установлены и обоснованы необходимые концентрация озона в водно-зерновой смеси и температурно-временной режим обработки, для эффективной переработки сырья на спирт по низкотемпературной технологии.
Проведены исследования условий замачивания зерна для последующего его гидроизмельчения с помощью роторно-пульсашгонного аппарата. Установлены корреляционные зависимости между режимами замачивания зерна ржи и количественными и качественными характеристиками получаемого способом гидроизмельчения замеса.
Впервые изучено влияние способа «холодного затирания» при 60-70°С замесов, полученных способом гидроизмельчения из обеззараженного озоном зерна ржи, на динамику брожения и образование побочных продуктов дрожжами Б. сегеу1з1ае, раса XII, в сравнительном аспекте с другими способами водно-тепловой обработки замесов: высокотемпературного разваривания при 135°С, механико-ферментативной обработки при 90-95°С. Научно обоснована целесообразность использования способа «холодного затирания» для получения высококачественного этилового спирта.
На разработанный способ производства спирта подана заявка на оформление патента: регистрационный № 2009116110 от 29.04.2009 г.
Практическая ценность. Определены условия переработки зерна ржи на спирт по способу «холодного затирания». Установлено, что использование
процессов гидроизмельчения и обеззараживания путем обработки зерна озоном дает возможность осуществлять процесс затирания при температуре 60-70°С, что позволяет значительно упростить аппаратурно-технологическую схему и сократить теплознергозатраты.
Разработана технологическая схема проведения процесса гидроизмельчения зерна ржи, перерабатываемого на спирт по способу «холодного затирания». Использование в технологической схеме гидроизмельчения аппаратов для замачивания позволяет увеличить степень измельчения зерна на 8-10%, снизить энергопотребление на 20-30%, обеспечить стабильную и устойчивую работу оборудования.
Разработан эффективный технологический способ обеззараживания зерна ржи путем обработки его озоном.
Установлены оптимальные технологические режимы проведения процессов гидроизмельчения и обеззараживания зерна ржи, перерабатываемого на спирт по способу «холодного затирания» при 60-70°С.
Разработана новая энергосберегающая технология и создана аппаратурно-технологическая схема производства спирта высокого качества с использованием современных способов подготовки сырья.
Разработана конструкторская документация и изготовлено опытно-промышленное оборудование для новой энергосберегающей технологии: машина для мойки зерна, установка для озонирования зерна, аппараты для гидротермической обработки и гидроизмельчения зерна.
Разработан и утвержден для ОАО «АЛВИСТ» технологический Регламент на производство спирта по новой энергосберегающей технологии ПТР 10-030-06.
Проведены промышленные испытания и внедрение на ОАО «АЛВИСТ» разработанной технологии. Отдельные этапы разработанной технологии апробированы и внедрены на других предприятиях отрасли.
Условно-годовая экономия теплоэноргозатрат при внедрении разработанной технологии производства спирта составит 2 млн. руб. на каждые 1000 дал суточной мощности.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на ежегодных научно-практических конференциях отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии, (г. Углич 2004, 2005, 2007 г.г.), на IV-ой международной конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (М., 2006 г), на Ví-ой международной конференции «Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности» (М., 2007 г.), на конференции молодых ученых и специалистов институтов Россельхозакадемии (М., 2007 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, раздела по экономике, выводов, списка литературы, включающего 194 наименования и приложений. Основное содержание работы опубликовано на 124 стр. машинописного текста, содержит 12 рисунков и 37 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследований.
1. Обзор литературы дает сравнительный анализ способов подготовки, очистки, вводно-тепловой обработки различных видов сырья и сбраживания замесов, полученных по классической и по современной технологии производства пищевого этилового спирта. Особое внимание уделено влиянию качества перерабатываемого сырья на образование побочных продуктов брожения. В обзоре сформулирована цель и определены задачи исследования.
2. Экспериментальная часть
2.1 Материалы и методы исследования. Исследования проводили в лабораторных и производственных условиях на базе ГНУ ВНИИПБТ, Россельхозакадемии и предприятий отрасли: ОАО «Алвист», (г. Бежецк), и ОАО «Уржумский СВЗ». В лабораторных исследованиях использовали кондиционное зерно ржи, ячменя и пшеницы, поступавшее на предприятия. На стадии приготовления замеса и осахаривания разваренной массы применяли ферментные препараты фирмы Novozymes (Дания). Для
сбраживания замесов использовали биомассу чистой культуры дрожжей S. cerevisiae, раса XII из коллекции ГНУ ВНИИ ПБТ и производственные дрожжи с предприятий.
В работе использовали современные, общепринятые в спиртовой промышленности методы технохимического и микробиологического анализа: (Инструкция по технохимическому и микробиологическому контролю спиртового производства, ДеЛи принт, Москва, 2007). Определение содержания побочных продуктов проводили методом газожидкостной хроматографии, основанном на разделении микропримесей в образцах спирта с последующим их детектировании плазменно-ионизационным детектором. Исследования осуществляли с помощью газового хроматографа HP 6850, оснащенного капиллярной колонкой HP Ff АР 50 м х 0,32 мм х 0,52 мкм, согласно ГОСТ Р 51786-2001.
Научные исследования оптимизировали с применением математических методов планирования эксперимента. Для решения поставленной задачи использовали метод латинских прямоугольников. Статистический анализ проводили с использованием математических методов (t-теста С-тьюдента) в стандартном пакете программ Microsoft Excei-2007; критерий вероятности Р < 0,05 принимали достаточным для достоверной разницы групп данных.
2.2 Результаты исследований и их обсуждение
2.2.1 Исследование влияния вида и качества перерабатываемого сырья, режимов его водно-тепловой обработки на технологические показатели бражки и образование побочных продуктов дрожжами S, cerevisiae, раса XII
Важнейшим вопросом при разработке технологии спирта является изучение влияния вида и качества перерабатываемого сырья, а также режима водно-тепловой обработки замеса на интенсивность процесса брожения и образование побочных продуктов. Нами изучено влияние трех режимов водно-тепловой обработки замесов из кондиционного зерна ржи, пшеницы и ячменя: высокотемпературного разваривания при 135°С, механико-ферментативной обработки при 90-95°С и «холодного затирания» при 60-70°С на процесс брожения и образование побочных продуктов дрожжами S. cerevisiae, раса XII.
Исследования проведены с использованием образцов кондиционного зерна пшеницы, ржи и ячменя, уравненных по содержанию крахмала.
Водно-тепловую и ферментативную обработку замесов осуществляли по трем технологическим режимам.
1. Высокотемпературное разваривание под давлением при 135°С.
Помол: 70-75% - проход через сито с диаметром ячейки 1 мм; тепловая
обработка замеса: 20 мин при 55-60°С с добавлением а-амилазы БАН 480 0,5 ед. АС на 1 г усл. крахмала и разваривание 2 ч при избыточном давлении 2 атм.; осахаривание: 1 ч при 58-60°С в присутствии а-амилазы БАН 480 в дозировке 1,5-2,0 ед. АС на 1 г усл. крахмала и глюкоамилазы Сан Супер 360L 6,0 - 6,5 ед. ГлС на 1 г усл. крахмала.
2. Механико-ферментативная обработка при 90-95°С.
Помол: не менее 80% - проход через сито с диаметром ячейки 1 мм; тепловая обработка замеса: 90 мин при 65-70°С с добавлением термостабильной а-амилазы Термамил СЦ 1,5-2,0 ед. АС на 1 г усл. крахмала и 90 мин при 90°С, осахаривание: i ч при 58-60°С в присутствии глюкоамилазы Сан Супер 360L в дозировке 6,0 - 6,5 ед. ГлС на 1 г усл. крахмала.
3. Способ «холодного затирания» при 60-70°С.
Помол: не менее 90% - проход через сито с диаметром ячейки 1 мм; тепловая и ферментативная обработка замеса: 3 ч при 65-70°С с добавлением а-амилазы БАН 480 1,5-2,0 ед. АС на 1 г усл. крахмала и глюкоамилазы Сан Супер 360L 6,0 - 6,5 ед. ГлС на 1 г усл. крахмала.
Брожение осуществляли с использованием биомассы дрожжей S. cerevisiae, раса XII при температуре 30°С. Показатели качества сброженного сусла (на 72 ч) приведены в табл. 1, 2 и 3.
Анализ результатов показал, что при переработке ржи, пшеницы и ячменя по 1-му и 2-му технологическим режимам наилучшие результаты по накоплению спирта и содержанию несброженных углеводов получены для зерна пшеницы. Однако, при использовании для переработки сырья низкотемпературной схемы, лучшие результаты получены для зерна ржи. В сброженном сусле выше содержание спирта - 8,0 % об. и меньше несброженных углеводов, что хорошо согласуется с высокой бродильной активностью дрожжей - 6,7 гС02/100 г. Вероятно, это обусловлено тем, что
при переработке ржи по способу «холодного затирания» активизируются собственные протеазы и амилазы зерна, и в сусло переходит больше питательных веществ, необходимых для развития дрожжей.
Таблица 1. Показатели качества сброженного сусла, полученного по режиму 1 - (высокотемпературное разваривание сырья под давлением)_^___1
Вид сырья Кислотность, °Д рН Спирт, об % со2, г/100г Углеводы, г/100 см3
ОРВ* Р2*# н/р*** крахм.
Пшеница 0,20 4,88 8,0 6,3 0,393 0,367 0,02
Рожь 0,20 4,85 7,9 6,2 0,454 0,381 0,06
Ячмень 0,30 4,72 7,7 5,9 0,698 0,620 0,07
Таблица 2. Показатели качества сброженного сусла, полученного по режиму 2 - (механико-ферментативная обработка)___
Вид сырья Кислот- рН Спирт, С02, Углеводы, г/100 см3
ность, об % г/100 г ОРВ* Р2** н/р***
°д крахм
Пшеница 0,25 4,60 79 6,2 0,287 0,269 0,01
Рожь 0,25 4,62 7,8 6,1 0,642 0,564 0,07
Ячмень 0,30 •4,54 7.6 5,8 0,879 0,821 0,05
Таблица 3. Показатели качества сброженного сусла, полученного по режиму 3 - (способ «холодного затирания»)_____
Вид сырья Кислот- рН Спирт, С02, Углеводы, г/100 см3
ность, °Д об % г/ЮОг ОРВ* Р2** н/р*** крахм
Пшеница 0,30 4,52 7,7 6,1 0,535 0,507 0,02
Рожь 0,30 4,56 8,0 6,3 0,455 0,424 0,02
Ячмень 0,35 4,50 7,5 5,7 0,921 0,859 0,06
* - ОРВ - массовая концентрация общих растворимых углеводов;
** - РВ - массовая концентрация растворимых несброженных углеводов;
*** - н/р крахм. - массовая концентрация нерастворимого крахмала.
Результаты хроматографического анализа спиртовых дистиллятов свидетельствуют, что химический профиль побочных продуктов брожения также зависит от вида перерабатываемой зерновой культуры. При переработке зерна пшеницы, ячменя и ржи способами высокотемпературного разваривания и механико-ферментативной обработки качественный и количественный состав побочных продуктов брожения, как по отдельным фракциям, так и в
целом, практически не зависит от вида перерабатываемой культуры, а зависит от способа водно-тепловой обработки. Однако, при переработке этих же культур по способу «холодного затирания», была отмечена четкая зависимость между видом сырья и количеством образованных побочных продуктов брожения (рис.1). Содержание побочных продуктов брожения в дистиллятах из пшеничного и ячменного сырья выше, чем в дистиллятах из ржаного сырья на 15% и 19,7% соответственно. Снижение содержания побочных продуктов в дистиллятах из ржаного сырья происходило в большей степени за счет уменьшения фракции высших спиртов.
120 100 80 60 40 20
О
Рисунок 1. Содержание побочных продуктов брожения в дистиллятах из пшеничного, ячменного и ржаного сырья, полученных по способу «холодного затирания»
Эти результаты хорошо согласуются с полученными нами экспериментальными данными гго накоплению спирта и по количеству несброженных углеводов при переработке зерна ржи по способу «холодного затирания».
В соответствии с «Регламентом производства спирта из крахмалистого сырья» в отдельные периоды допускается переработка дефектного зерна. Нами изучено влияние трех указанных выше режимов водно-тепловой обработки замесов из кондиционного (контроль) и некондиционного зерна ржи (опыт) на процесс брожения и образование побочных продуктов дрожжами Б, сеге\'1з1ае, раса XII.
Установлено, что технологические показатели зрелой бражки только в опытном варианте 1 практически не отличаются от контроля; опытные
варианты 2 и 3 характеризуются повышенным уровнем кислотности и потерь (табл. 4).
Результаты хроматографического анализа спиртовых дистиллятов, полученных при переработке кондиционного и некондиционного зерна ржи, свидетельствуют, что независимо от применяемого режима водно-тепловой обработки замеса, в дистиллятах отмечено общее увеличение содержания побочных продуктов брожения.
Таблица 4. Технологические показатели зрелой бражки, полученной при
переработке кондиционного и некондиционного зерна ржи
Вид 1 Кислот- ! рН сырья ! ность, °Д ! ! ! Спирт,! С02, Углеводы, г/100 см1
об% г/100г ОРВ РВ н/р. Крахм.
Высокотемпературное разваривание под давлением
Контроль I 0,25 4,95 7,9 6,2 0,354 0,340 0,013
Опыт 1 | 0,30 4,74 7,8 6,1 0,514 0,491 0,021
Механико-ферментативная обработка
Контроль 0,30 4,89 7,9 6,2 | 0,409 0,397 | 0,01
Опыт 2 0,70 4,23 7,4 5,65 ! 0,949 0,872 ! 0,07
«Холодное затирание»
Контроль 0,30 4,83 | 7,9 6,2 0,380 0,348 0,03
Опыт 3 1,10 3,98 7,25 5,5 1,219 1,084 0,12
При использовании схемы высокотемпературного разваривания общее количество побочных продуктов в опытном варианте увеличилось на 9% по сравнению с контрольным вариантом, в основном, за счет повышения содержания ацетаяьдегида и фракции летучих кислот, что объясняется процессами окисления и распада свободных Сахаров.
При переработке некондиционного зерна ржи способами механико-ферментативной обработки и «холодного затирания» общее количество побочных продуктов брожения возрастает по сравнению с контролем на 55% и 83% соответственно, за счет фракций летучих кислот: уксусной, пропионовой, изомасляной, изовалерианозой и валериановой кислот, что обусловлено развитием в бражке кислотообразующей микрофлоры.
2.2.2 Исследование влияния способов глубокой очистки зернового сырья с целью обеззараживания, на технологические условия брожения и качество получаемого спирта
Все зерновые культуры, поступающие в производство, очищают от пыли, камней, металлических примесей. Более глубокая очистка зернового 10
сырья, обеспечивающая удаление органических примесей и микроорганизмов на спиртовых заводах в настоящее время не применяется.
Объектами наших исследований являлись кондиционная продовольственная рожь, прошедшая сухую очистку (контроль), зерно ржи, пораженное головней (количество пораженных зерен - 10,5%), некондиционная рожь, имеющая влажность 19,3%, (опыт).
На первом этапе изучено влияние мойки образцов зерна на динамику брожения и образование побочных продуктов. Хроматографический анализ дистиллятов показал, что в опытных вариантах наблюдается увеличение содержания побочных продуктов брожения на 12-15 % по фракциям высших и ароматических спиртов, альдегидов и летучих кислот. Полученные нами данные свидетельствуют, что мойка зерна, пораженного головней, в некоторой степени улучшает технологические показатели бражки, а при переработке некондиционного зерна не дает положительных результатов и для получения спирта высокого качества требуются дополнительные способы его очистки и обеззараживания.
С целью обеззараживания зерна ржи нами изучены способы его обработки паром и озоном, как наиболее перспективные и экономичные. В качестве контрольных образцов использовали кондиционное зерно ржи и кондиционное зерно ржи после промывки. Методом контроля являлась постановка проб на самозакисание.
Экспериментально установлено, что наиболее эффективными технологическими режимами обработки зерна с целью подавления микрофлоры являются следующие: обработка зерна озонированной водой с концентрацией озона 1,0 мг/дм3 и обработка зерна паром в течение 10 мин.
С целью выбора оптимального способа обеззараживания зерна изучена динамика брожения и качество получаемого спирта, с использованием ржи, обработанной по указанным режимам. Измельчение опытных образцов зерна, а также зерна после промывки (контроль) проводили «мокрым» способом. Водно-тепловую обработку замесов проводили по способу «холодного затирания» при температуре 60-70°С в течение 3 ч в присутствии ферментных препаратов БАН 480 (2,0 ед. АС на 1 г усл. крахмала) и глюкоамилазы Сан Супер ЗбОЬ (6,0 - 6,5 ед. ГлС на 1 г усл. крахмала). Брожение осуществляли с использованием биомассы дрожжей 5. сегеу1з!ае, раса XII прк температуре
30°С в течение 65 ч.
Полученные нами результаты свидетельствуют, что по накоплению спирта лучший результат показал вариант опыта, в котором зерно обработано озоном. В контрольном варианте и в варианте опыта с зерном, обработанном паром, накопление спирта было ниже. Это обусловлено развитием посторонней микрофлоры, что подтверждено повышенным уровнем кислотности в контрольном образце, и за счет неполного использования дрожжами углеводов сырья в варианте, полученном с применением обработки зерна паром. Это подтверждают полученные нами экспериментальные данные, свидетельствующие, что полупродукты из этого образца (от замеса до осахапенного сусла), имели повышенную вязкость по сравнению с полупродуктами других вариантов. Это объясняется образованием в эндосперме зерна, обработанного паром, крахмального клейстера, затрудняющего гидролиз крахмала зерна.
Результаты хроматографического анализа спиртовых дистиллятов свидетельствуют, что наименьшее количество побочных продуктов брожения образовалось в опытном варианте с использованием зерна ржи, обработанного озоном. В опытном варианте с использованием обработки зерна паром, общее содержание побочных продуктов брожения было выше. В контрольном варианте наблюдалось повышенное содержание фракции летучих кислот, преимущественно, уксусной и изовалериановой. Это говорит о целесообразности применения специальных способов обработки зерна с целью подавления развития кислотообразующих микроорганизмов. Результаты исследований свидетельствуют, что с точки зрения технологии и экономии теплоэнергоресурсов наиболее предпочтительным является способ озонирования. Экспериментально показано, что оптимальная дозировка озона составляет 1,0-1,5 мг/дм3. Продолжительность обработки 10-15 мин.
2.2.3 Исследование режимов замачивания зерна ржи с целью
использования для его измельчения гидропомола
Учитывая, что использование в технологии подготовки зерна стадий мойки и обеззараживания исключают возможность применения «сухого» дробления, мы исследовали влияние влажности зерна ржи на степень его
измельчения при гидропомоле. На первом этапе определена оптимальная степень увлажнения зерна ржи.
Исследование по влиянию влажности перерабатываемого зерна на технологические показатели замеса проводили в производственных условиях на предприятии ОАО «АЛВИСТ». Для замачивания и измельчения зерна ржи использовали установку, представленную на рис. 2, включающую цилиндрическую емкость, снабженную лопастной мешалкой, с циркуляционным контуром и роторно-пульсацконным агрегатом РПА-50С, обеспечивающим гидроизмельчение зерна.
Зерно ржи засыпали в емкость и заливали его водой с температурой 40°С в количестве, обеспечивающем гидромодуль 1:2, выдерживали в течение 1 - 7 ч, добавляли препарат а-амилазы Бан 480 1,5-2,0 ед. АС на 1 г усл. крахмала, перемешивали и включали РПА-50. Продолжительность измельчения составляла 5 мин. Качество полученного замеса определяли по степени измельчения зерна. В контрольном варианте зерно не замачивали. Полученные данные свидетельствуют, что при замачивании зерна ржи до влажности 37-38% степень его измельчения достигает 90%, что позволяет эффективно перерабатывать полученный замес по низкотемпературной схеме. Продолжительность замачивания составляет при этом 4 ч. Дальнейшее повышение влажности зерна ржи происходит крайне медленно. При влажности 40,2% степень измельчения зерна составляет 91,8%. Продолжительность замачивания составляет 7 ч (рис. 3).
Таким образом, показано, что продолжительность замачивания зерна ржи 4 ч и соответствующая влажность 37-38% являются оптимальными для получения требуемой степени измельчения; увеличение продолжительности замачивания свыше 4 ч нецелесообразно.
11,5 16,5 21,5 26,5 31,5 36,5 41,5 Влажность зерна, %
Рисунок 3. Зависимость степени измельчения от влажности зерна ржи Целью дальнейших исследований являлось изучение взаимного влияния технологических факторов на процесс гидропомола замоченного зерна с использованием математических методов планирования эксперимента. При этом необходимо было определить оптимальные технологические параметры процесса гидропомола, обеспечивающие максимальную степень измельчения зерна при минимальном значении вязкости замеса. Для решения поставленной задачи использоваш метод латинских прямоугольников, позволяющий сократить число экспериментов и одновременно варьировать изучаемые факторы на нескольких уровнях. Составление матрицы проводили таким образом, что каждый уровень любого фактора сочетачся одинаковое количество раз со всеми уровнями остальных факторов.
В число варьируемых факторов оптимизации технологии включены: в - продолжительность замачивания (XI); • - температура замачивания (Х2). Рассчитанные значения корреляции технологических факторов и максимальных эффектов приведены в табл.5.
Продолжительность замачивания, ч 0,5 1 2 3
Эффект -0,510 -0,111 -0,216 - 0,342
Температура замачивания, °С 20 40 60 80
Эффект 0,015 0,025 0,029 - 0,049
Результаты, приведенные в табл. 5 свидетельствуют, что максимальный эффект для первого фактора - продолжительности замачивания - находится на втором уровне, а для второго фактора - температуры замачивания - на третьем уровне. Таким образом, оптимальными значениями являются следующие:
• продолжительность замачивания - 1 ч.;
• температура замачивания - 60°С.
2.2.4 Исследование влияния режимов водно-тепловой обработки зерна ржи на качество получаемых замесов и образование побочных продуктов в процессе брожения
Объектом исследования являлось кондиционное зерно ржи с крахмалистостью 55%. Водно-тепловую обработку замесов осуществляли способами, приведенными в п.2,2.1.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о влиянии режима водно-тепловой обработки замеса на образование побочных продуктов дрожжами при брожении. Способ высокотемпературного разваривания сырья в наибольшей степени способствует накоплению в бражке эфироальдегидной фракции, особенно ацетальдегида, метанола (в 2 раза больше, чем при механико-ферментативной обработке) и летучих кислот, трудно отделяемых при ректификации и ухудшающих органолептические показатели спирта. Наименьшее количество побочных продуктов брожения образуется при переработке зерна ржи по способу «холодного затирания».
2.2.5 Исследование влияния условий процесса сбраживания ржаного сусла на технологические показатели зрелой бражки и образование побочных продуктов дрожжами в. сегеУ181ае, раса XII
Изучена динамика сбраживания замесов из ржаного сырья, полученных по способу «холодного затирания», и проанализированы технологические показатели процесса и образование побочных продуктов дрожжами Б. сеге\аз1ае, раса XII. В исследовании влияния температуры и продолжительности брожения на образование побочных продуктов дрожжами Б. сеге\'!зте, раса XII, сырьем служила кондиционная рожь. Водно-тепловую обработку зерна проводили по способу холодного затирания при гидромодуле 1 _ Температура брожения в контрольном варианте - 28-30°С, в опытном - 22-25°С. В табл.6 приведена динамика накопления этанола в бражке. Таблица 6. Динамика накопления этанола в бражке в зависимости от
температуры брожения
Температура Крепость бражного дистиллята, % об.
брожения, °С 48 ч 66 ч 72 ч 80 88 ч
28-30 6,5 7,5 7,9 - -
22-25 5,6 6,3 6,9 7,1 7,2
Полученные результаты свидетельствуют, что при сбраживании ржаного сусла при 22-25°С концентрация этилового спирта в бражке и количество несброженных углеводов на 72 ч и на 88 ч брожения не достигают нормативного уровня.
Хроматографический анализ дистиллятов показал, что сбраживание сусла при температуре 22-25°С позволяет снизить образование побочных продуктов за счет фракции высших спиртов (пропанола, изобутанола, изоамилола) и эфироальдегидной фракции (этилацетата). Общее количества побочных продуктов при температуре брожения 28-30°С составляло 7297 мг/дм3, а при 22-25°С - 6591 мг/дм3.
К 60 ч брожения концентрация этанола в бражке составляла 98,8% от макс., или 7,9% об. при макс, уровне 8,0% об.; концентрация остаточных углеводов соответствовала нормативным требованиям.
Продолжительность процесса брожения свыше 60 ч приводила к увеличению содержания побочных продуктов. Результаты хроматографического анализа спиртовых дистиллятов, свидетельствуют, что общее содержание побочных продуктов брожения значительно возрастает за
период 48-72 ч.
2.2.6 Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта
на основе новых способов подготовки сырья
На основании проведенных исследований разработана эффективная энергосберегающая технология производства спирта. Принципиальная схема подготовки зерна, водно-тепловой обработки замеса и сбраживания сусла представлена на рисунке 4 .
Аппаратурно-технологическая схема разработанной энергосберегающей технологии производства спирта представлена на рис. 5.
Зерно норией (1) через магнитный сепаратор (2), зерноочистительный сепаратор (3) и камнеотборник (4) направляют в промежуточный бункер (5). Из бункера (5), очищенное от примесей зерно, норией (6) подают на автоматические весы (7), в подвесовой бункер (8), и в моечную машину (9). Промытое зерно направляют в емкость для обеззараживания озоном (10), туда же направляют озонированную воду в соотношении 1:1. Продолжительность обработки составляет 10-15 мин при температуре не выше 15°С. Озонирование воды проводят в установке для озонирования (11). Обеззараженное зерно из емкости (10) подают винтовым насосом (12) в аппарат гидротермической обработки ГТО (13). Одновременно в него направляют воду из сборника (14). Подогрев воды в сборнике (14) осуществляют паром.
Жидкая фаза равномерно через расходомер поступает в аппарат ГТО с таким расчетом, чтобы получить заданный гидромодуль. Гидротермическую обработку зерна проводят при 60°С в течение 1 ч. Из аппарата ГТО зерно через шлюзовой затвор (15) поступает на механокавитационное измельчение в активный смеситель (16), оснащенный перемешивающим устройством и рециркуляционным контуром с агрегатом РПА-50С-СД (17), где происходит первая стадия измельчения зерна. Для разжижения и гидролиза крахмала зерна в активный смеситель вводят ферментные препараты а-амилазу и глюкоамилазу. Продолжительность пребывания замеса в активном смесителе
составляет 15-20 мин. Затем замес подают в смеситель (18), где осуществляют его перемешивание, а также проводят вторую стадию измельчения при использовании рециркуляционного контура, оснащенного роторно-пульсационным аппаратом РПА (19).
РПА обеспечивает дополнительное измельчения дробины, гомогенизацию замеса и повышает содержание растворимых СВ в замесе. Продолжительность пребывания замеса в смесителе составляет 40 мин. Полученную гомогенизированную массу насосом (20) подают в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени ГДФО-1
О 1 N ттопат. дапшлотлт гтг>т» тгл»*Г»ттттт *жаттто ттт.'тт 1 1г> у. тим/^ АХЧр-^Ч/!.*^*^'!-! ■ ................................................. ■ ••
нахождения массы в аппарате составляет от 1,0 до 1,5 ч при 60-65°С. Из аппарата ГДФО-1 (21) масса самотеком поступает в ГДФО-2 (22), также оборудованный перемешивающим устройством. Продолжительность выдержки массы в аппарате ГДФО-2 составляет от 1,0 до 1,5 ч при 60-65°С. Таким образом, в аппаратах ГДФО-1,2 происходит разжижение и осахаривание крахмала. При необходимости температуру массы в ГДФО-2 можно поднять до 90°С. Из ГДФО-2 осахаренное сусло насосом (23) подают в спиральный теплообменник (24), где его охлаждают до температуры складки 22-24°С и направляют в бродильное отделение.
Для подготовки дрожжей используют сусло из ГДФО-2 (22), периодически отбираемое в маточник (25) и дрожжанки (26). Сбраживание осахаренного сусла осуществляют в бродильных чанах по периодическому способу.
Температуру брожения устанавливают с учетом применяемой расы дрожжей. Зрелую бражку через передаточный сборник подают насосом на брагоректификацию.
Внедренная на ОАО «Алвист» технология ориентирована на переработку зерна, как по способу «холодного затирания», так и по механико-ферментативной схеме Аппаратурная схема полностью автоматизирована и управляется одним оператором с помощью компьютера.
Зерно исходное *
Удаление макропримссей
I
_±_
Зерно, очищенное от макропримесей
I 1
I
Мойка и обработка зерна озоном
1
Зерно, очищенное от микропримесей
Замачивание зерна
ерментные препараты:
амилаза, глюкоамилаза
Увлажненное зерно (УУ=37-38%)
-»• Гидроизмельчение
Замес
Водно-тепловая и ферментативная обработка (Т= 60-62°С, »=3 ч)
1
| Сусло
Сбраживание (Т=28-30°С, <=60-66 ч)
1
Зрелая бражка
гсунок 4. Принципиальная схема подготовки зерна, водно-тепловой обработки меса и сбраживания сусла по энергосберегающей технологии производства ирта
Рисунок 5 . Аппаратурно-технологическая схема спиртового производства
1 -нории; 2-магнитный сепаратор: 3-зерноочяетительиый сепаратор; 4-камнеотборник; 5-бункср зерна; 6-нория; 7-весы; 8-подаесовой бункер; 9-мойка зерна; 10-емкосгь для озонирования зерна; 11-установка для озонирования волы 12-винтовой насос; 13-аппэрат гидротермической обработки; 14-сборник жидкой фазы; 15-шлюзовой затвор; 16-активный смеситель; 17-роторно-пульсационный афегат РПА-50С-СД; 18-смеситель; 19-роторно пульсационный агрегат РПА-ЗОС-СД; 20-насос центробежный; 21-ГДФО-1; 22-ГДФО-И; 23-иасос; 24-спиральный теплообменник.
3. Экономический раздел
Современная технология должна обеспечивать сокращение теплоэнергозатрат на всех стадиях производства, что позволит снизить себестоимость товарной продукции предприятия, повысить рентабельность и конкурентоспобность продукции на рынке. Экономия средств от снижения теплоэнергозатрат и водопотребления при внедрении разработанной нами технологии рассчитана в сравнении с «Мичуринской» схемой высокотемпературного разваривания сырья под давлением. В основу расчета экономии тепла и электроэнергии, при производстве спирта но разработанной нами технологии, положены результаты по выработке опытной партии этанола в условиях ОАО «АЛВИСТ». Затраты по статье «Топливо и электроэнергия» представлены в табл.7.
Таблица 7. Сравнительные затраты теплоэнергоресурсов на выработку 1000 дал спирта
Показатель, ед. измерения Технологическая схема
«Мичуринская» «Холодное затирание»
Пар, т 19,8 4,4
Количество газа, необходимое для производства 1 т пара, м3 84,5 ' 84,5
Расход газа, м 1673 372
Стоимость 1 м" газа, руб. 1,5 1,5
Затраты на топливо, руб. 2510 560
Расход электроэнергии, кВт 1760 1680
Стоимость 1 кВт-ч, руб. 1,85 _ 1,85
Затраты на электроэнергию, руб. 3256 3108
Итого затрат, руб. 5766 3668
По данному разделу учитывали стоимость топлива и электроэнергии, израсходованной на технологические нужды от подачи зерна в производство до получения осахаренного сусла. Сравнительные затраты тепла и электроэнергии на дальнейших стадиях не учитывали, так они одинаковы по обеим схемам. При работе по «Мичуринской» схеме пар расходуется на подваривание замеса (7635 кг/1000 дал) и на разваривание под давлением (12190 кг/1000 дал). В разработанной нами схеме «холодного затирания» зерна пар расходуется на нагрев замеса до 65°С з смесителе (4399 кг/1000 дал). Удельная теплота сгорания природного газа составляет 8000 кКал/м3. КПД котла - 80%. Теплота
парообразования воды составляет 2260 кДж/кг или 540,7 ккал/кг. Таким образом, для получения 1 т пара необходимо 84,5 м3 газа. Суммарная установленная мощность двигателей при переработке зерна по «Мичуринской» схеме составляет 1760 кВт/1000 дал спирта, а при переработке зерна по схеме «холодного затирания» 1680 кВт/1000 дал. Расход электроэнергии по обеим технологическим схемам практически одинаков. Однако в энергосберегающей технологии значительно ниже затраты тепла в процессе водно-тепловой обработки.
Таким образом, при внедрении низкотемпературной энергосберегающей технологии спирта условная годовая экономия от сокращения теплоэнергозатрат составит:
Эуг= (5766-3 б68)-3 -305=2,0 млн. руб.
ВЫВОДЫ
1. Проведен сравнительный анализ классической технологии производства спирта в России для последующего получения на его основе «Русской водки» и современной технологии получения пищевого _ спирта и установлена принципиальная возможность их гармонизации.
2. Изучено влияние трех режимов водно-тепловой обработки замесов из зерна ржи, пшеницы и ячменя: высокотемпературного разваривания при 135°С, механико-ферментативной обработки сырья при 90-95°С и «холодного затирания» при 60-70°С на динамику брожения и образование побочных продуктов дрожжами Б. сеге\'1Б1ае, раса XII. Установлено, что при использовании способа «холодного затирания» наилучшие технологические показатели брожения и качество спирта дает переработка зерна ржи, что связано с её собственной ферментативной активностью.
3. Установлено, что при использовании некондиционного зерна ржи, независимо от применяемого режима водно-тепловой обработки, ухудшаются технологические показатели брожения и резко возрастает образование побочных продуктов за счет фракций летучих кислот, высших и ароматических спиртов, ацетальдегида, ухудшающих органолептические показатели спирта.
4. С целью переработки зерна ржи на спирт по способу «холодного затирания» изучены технологические способы его очистки от пыли и микроорганизмов: мойка зерна, пропаривание и обработка озоном.
Установлено, что наиболее эффективным технологическим способом обеззараживания зерна является обработка его озоном в следующем режиме: оптимальная дозировка озона 1,0-1,5 мг/дм3; продолжительность обработки 10-15 минут.
5. С целью оптимизации технологии получения заторов при переработке зерна ржи по способу «холодного затирания», изучены технологические условия процесса гидроизмельчения зерна. Установлено, что увеличение влажности зерна позволяет увеличить степень его измельчения на 9-11%, снизить энергозатраты на 15%, существенно продлить срок службы измельчающего оборудования. Определены оптимальные условия замачивания зерна ржи: температура — 60°С, продолжительность 55-60 мин,, конечная влажность — 37-38%.
6. Установлено, что при переработке замесов, полученных способом гидроизмельчения, из обеззараженного озоном зерна ржи, независимо от применяемого режима водно-тепловой обработки, при схожих технологических показателях процесса брожения, наибольшее количество побочных продуктов образуется при высокотемпературном разваривании сырья и при механико-ферментативной обработке; использование способа «холодного затирания» приводит к значительному снижению образования побочных продуктов.
7. Изучено влияние температуры на накопление побочных продуктов дрожжами Б. сегеу]я1ае, раса XII при сбраживании замесов из ржаного сырья. Установлено, что при 22-25°С по сравнению с 28-30°С, значительно снижается образование высших спиртов и продуктов эфироальдегидной фракции, однако, технологические показатели процесса брожении ниже нормативных.
8. Изучена динамика сбраживания замесов из ржаного сырья, полученных по способу «холодного затирания», дрожжами Б. сегеу'^ае, раса XII. Установлено, что оптимальной продолжительностью процесса является 60 ч. За этот период дрожжи превращают в этанол 98,8% углеводов. Увеличение продолжительности брожения приводит к накоплению побочных продуктов обмена, преимущественно, фракций летучих кислот и этилацетата.
9. Разработана новая энергосберегающая технология и создана аппаратурно-техлологическая схема производства спирта с использованием современных способов подготовки сырья.
10. Разработана конструкторская документация и изготовлено опытно-промышленное оборудование для новой энергосберегающей технологии: машина для мойки зерна, установка для озонирования зерна, аппараты для гидротермической обработки и гидроизмельчения зерна.
11. Разработан и утвержден для ОАО «АЛВИСТ» технологический Регламент на производство спирта ПТР 10-030-06 по новой технологии.
12. Проведены промышленные испытания и внедрена на ОАО «АЛВИСТ» энергосберегающая технология с использованием современных способов подготовки сырья. Отдельные этапы разработанной технологии апробированы и внедрены на других предприятиях отрасли.
13. В патентную службу РФ подана заявка (регистрационный № 2009116110 от 29.04.2009 г.) на оформление патента на способ производства спирта.
14. Условно-годовая экономия от сокращения тенлоэнергозатрат при внедрении разработанной технологии производства спирта с использованием современных способов подготовки сырья на предприятиях отрасли составит 2,0 млн. руб. на каждые 1000 дал суточной мощности.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. Леденев В.П., Петров P.A., Туршатов М.В.и др. Сравнительная характеристика способов водно-тепловой обработки зернового сырья при производстве спирта с точки зрения накопления побочных продуктов // Сб. докладов «Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов».- ВНИИМС, Углич,- 2004 г. - с 171-173.
2. Леденев В.П., Петров P.A., Туршатов М.В.и др. Анализ и исследование способов очистки зернового сырья от органических примесей в спиртовом производстве. // Сб. докладов «Приоритетные направления комплексных научных исследований в области производства хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» ВНИИМС, Углич,- 2005 г. - с. 124-128.
3. Леденев В.П., Туршатов М.В. Ресурсосберегающая технология переработки зерна на спирт и белково-углеводные кормопродукты. // Сб. докладов «IV
международн.конф. «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации»,- М.: МГУ lili. - 2006 г. - с. 266-268.
4. Леденев В.П., Моисеева Н.Д, Кривченко В.А., Туршатов М.В.и.др. Возрождение классической технологии производства спирта для русской водки. // Производство спирта и ликероводочных изделий.- 2006.- №2,- с. 18-19.
5. Туршатов М.В. Применение классических основ винокурения в современном спиртовом производстве. /7 Сб. статей «Конф. молодых ученых и специалистов институтов Россельхозакадемии ВНИИМП.- М.-2007 г.-с. 185-188.
6. Туршатов М.В., Леденев В.П., Моисеева Н.Д и др. Современные способы подготовки зерна для переработки на спирт в условиях ресурсосберегающей технологии. // Сб. докладов «Интеграция фундаментальных и прикладных исследований — основа развития современных аграрно-пищевых технологий»,- ВНИИМС, Углич.- 2007 г.-с. 83-86.
7. Леденев В.П., Туршатов М.В., Кононенко В.В.и др. Технология получения спирта высокого качества на основе классических традиций. // Сб. докладов «VI международн. конф. специалистов спиртовой и ликероводочной промышленности «Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности»,- М,- 2007 г. - с.20-29.
8. Леденев В,П., Туршатов М.В. Об истоках и основах качества спиртных напитков./7 Напитки,- 2007,- №1 (37).- с. 96-100.
9. Поляков В.А., Туршатов М.В. Научно-технологические аспекты глубокой очистки зерна в спиртовом производстве. // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2008,- №6.- с. 50-53.
Ю.Туршатов М.В., Поляков В.А., Леденев В.П. Технологические основы производства спирта с повышенными органолептическими показателями. /7 Производство спирта и ликероводочных изделий- 2008. -№2,- с. 29-31.
Подписано s печать В.обШ: Зак. /Л 3 Тир. ао Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул.,д.13
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Туршатов, Михаил Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Характеристика зернового сырья для производства спирта, 6 способов его подготовки, очистки, водно-тепловой обработки и сбраживания заторов в соответствии с классическими традициями
1.1.1 Очистка и измельчение зерна
1.1.2 Производство солода
1.1.3 Способы затирания
1.1.4 Подготовка дрожжей и сбраживание сусла
1.1.5 Перегонка бражки
1.2 Характеристика зернового сырья, применяемого для. 13 получения спирта в современных условиях, способы его подготовки, очистки, водно-тепловой обработки и сбраживания заторов
1.2.1 Характеристика зернового сырья, применяемого для 13 получения спирта
1.2.2 Характеристика примесей зерна
1.2.3 Современные способы очистки зерна от макропримесей
1.2.4 Современные способы очистки зерна от микропримесей
1.2.5 Современные способы водно-тепловой и ферментативной 27 обработки замесов
1.2.6 Осахаривание разваренной массы
1.2.7 Современные способы сбраживания сусла
1.2.8 Влияние качества перерабатываемого зернового сырья на 32 образование побочных продуктов брожения
Введение 2009 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Туршатов, Михаил Владимирович
Спиртовое производство возникло в России в середине XV в. и к середине XIX в. достигло своего расцвета, а продукт производства - «Русская водка» завоевала всемирную славу и известность.
Классическая технология производства спирта основана на использовании высококачественного зерна ржи, глубокой его очистке, и низкотемпературной (60-70°С) технологической схеме водно-тепловой переработки зерна.
В сравнении с классической, принятая на современных спиртовых заводах технология предусматривает переработку фуражного зерна; различного качества, в том числе и непригодного для переработки в других отраслях пищевой промышленности. В отдельные периоды допускается переработка дефектного зерна. При этом часть токсичных веществ зерна не разрушается в процессе водно-тепловой обработки, а переходит в сусло, что приводит к подавлению роста и развития дрожжей, замедлению процесса брожения, чрезмерному накоплению в бражке побочных продуктов, которые плохо отделяются при ректификации и ухудшают органолептические показатели спирта.
Современная интенсивная технология производства спирта предусматривает разваривание сырья под давлением при высоких температурах, под действием которых активизируются процессы меланоидинообразования и окисления, неизбежно приводящие к потере сбраживаемых Сахаров и накоплению токсичных для дрожжей веществ.
Таким образом, современная технология в корне отличается от традиционных классических основ получения спирта для «Русской Водки». В то же время интенсификация технологического процесса получения спирта является необходимым условием современного производства.
Поэтому проблема гармонизации современной технологии получения спирта на основе новых способов подготовки сырья и классической технологии, позволяющей получать спирт высочайшего качества для производства алкогольных напитков, является, несомненно, актуальной.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Заключение диссертация на тему "Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья"
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Проведен сравнительный анализ классической технологии производства спирта в России для последующего получения на его основе «Русской водки» и современной технологии получения пищевого спирта и установлена принципиальная возможность их гармонизации. Изучено влияние трех режимов водно-тепловой обработки замесов из зерна ржи, пшеницы и ячменя: высокотемпературного разваривания при 130-145°С, механико-ферментативной обработки при 90-95°С и «холодного затирания» при 60-70°С на динамику брожения и образование побочных продуктов дрожжами S. cerevisiae, раса XII. Установлено, что при использовании способа «холодного затирания» наилучшие технологические показатели брожения и качество спирта дает переработка зерна ржи, что связано с её собственной ферментативной активностью.
3. Установлено, что при использовании некондиционного зерна ржи, независимо от применяемого режима водно-тепловой обработки, ухудшаются технологические показатели брожения и резко возрастает образование побочных продуктов за счет фракций летучих кислот, высших и ароматических спиртов, ацетальдегида, ухудшающих органолептические показатели спирта.
4. С целью переработки зерна ржи на спирт по способу «холодного затирания» изучены технологические способы его очистки от пыли и микроорганизмов: мойка зерна, пропаривание и обработка озоном. Установлено, что наиболее эффективным технологическим способом обеззараживания зерна является обработка его озоном в следующем режиме: оптимальная дозировка озона 1,0-1,5 мг/дм3; продолжительность обработки 10-15 минут.
5. С целью оптимизации технологии получения заторов при переработке зерна ржи по способу «холодного затирания», изучены технологические условия процесса гидроизмельчения зерна. Установлено, что увеличение влажности зерна позволяет увеличить степень его измельчения на 9-11%, снизить энергозатраты на 15%, существенно продлить срок службы измельчающего оборудования. Определены оптимальные условия замачивания зерна: темпера-тура — 60°С, продолжительность 55-60 мин., конечная влажность — 37-38%.
6. Установлено, что при переработке замесов, полученных способом гидроизмельчения, из обеззараженного озоном зерна ржи, независимо от применяемого режима водно-тепловой обработки, при схожих технологических показателях процесса брожения, наибольшее количество побочных продуктов образуется при высокотемпературном разваривании и при механико-ферментативной обработке сырья; использование способа «холодного затирания» приводит к значительному снижению образования побочных продуктов.
7. Изучено влияние температуры на накопление побочных продуктов дрожжами S. cerevisiae, раса XII при сбраживании замесов из ржаного сырья. Установлено, что при 22-25°С по сравнению с 28-30°С, значительно снижается образование высших спиртов и продуктов эфироальдегидной'фракции, однако, технологические показатели процесса брожении ниже нормативных.
8. Изучена динамика сбраживания замесов из ржаного сырья, полученных по способу «холодного затирания», дрожжами S. cerevisiae, раса XII. Установлено, что оптимальной продолжительностью процесса является 60 ч. За этот период дрожжи превращают в этанол 98,8% углеводов. Увеличение продолжительности брожения приводит к накоплению побочных продуктов обмена, преимущественно, фракций летучих кислот и этилацетата.
9. Разработана новая энергосберегающая технология и создана аппаратурно-технологическая схема производства спирта с использованием современных способов подготовки сырья.
10. Разработана конструкторская документация и изготовлено опытно-промышленное оборудование для новой энергосберегающей технологии: машина для мойки зерна, установка для озонирования зерна, аппараты для гидротермической обработки и гидроизмельчения зерна.
11. Разработан и утвержден для ОАО «АЛВИСТ» технологический Регламент на производство спирта TP 10-030-06 по новой энергосберегающей технологии.
12. По результатам работы в патентную службу РФ подана заявка (регистрационный № 2009116110 от 29.04.2009 г.) на оформление патента на способ производства спирта.
13. Проведены промышленные испытания и внедрена на ОАО «АЛВИСТ» энергосберегающая технология с использованием современных способов подготовки сырья. Отдельные этапы разработанной технологии апробированы и внедрены на других предприятиях отрасли.
14. Условно-годовая экономия от сокращения теплоэнергозатрат при внедрении энергосберегающей технологии производства спирта с использованием современных способов подготовки сырья на предприятиях отрасли составит 2,0 млн. руб. на каждые 1000 дал суточной мощности.
Библиография Туршатов, Михаил Владимирович, диссертация по теме Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
1. Алексеев В.П., Грунин Е.А. Качество ректификованного спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. — 2001 — № 1 — с.34-35.
2. Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е., Плотников П.В. Применение роторно-пульсационного аппарата при производстве комбинированных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2000. — № 2 с. 42-43.
3. Андреев Н.Р., Карпов В.Г. Структура, химический состав и технологические признаки основных видов крахмалсодержащего сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1999 — № 7 — с.30-33.
4. Андреев Н.Р., Ладур Т.А., Филипова Н.И. Переработка ржи на крахмал // М.:АГРОНИИТЭИПП.- 1995 вып. 1. - 24 с.
5. Аношина А.Н. и др. Технология низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья в производстве спирта. // III-я МНПК «НТП в спиртовой и ликероводочной отрасли» — М.: Пищепромиздат.- 2001 — с. 94-98.
6. Артюхов В. Г., Натурная Н. А. Влияние летучих примесей на качество пищевого спирта. // М.: ЦНИИТЭИПищепром.- 1983 — вып. 7 — 28 с.
7. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. // М.: «Высшая школа».- 1978 — 421 с.
8. Беренцвейг И. А, Крицкова Г. М. Изучение образования и превращения диацетила для разработки технологии непрерывного получения пива. // М.: ЦНИИТЭИПищепром 1974 . - вып. 5.- с. 24.
9. Беренцвейг И. А., Исаева В. С., Крицкова Г. М. Динамика накопления диацетила при производстве пива в непрерывном потоке. // М.: ЦНИИТЭИПищепром 1971. -вып. 1 - с. 6-10.
10. Беренцвейг И. А. Исследование образования побочных продуктов брожения с целью разработки технологии непрерывного брожения идображивания пива //Автореф. дисс. к.т.н. М. - 1975 —с. 33.
11. Братерский Ф.Д. Ферменты зерна // М.: «Колос», 1994 — 196 с.
12. Бушук В. и др. Рожь: производство, химия и технология. Пер. с англ. Дашевского В.И. и Емельяновой Н.А. // М.: «Колос».- 1980 — 247 с.
13. Васильева Н.Я., Цурикова Н.В. и др. Сбраживание крахмалсодержащего сырья с применением ферментного препарата целловеридин Г2х // Хранение и переработка сельхозсырья — 2001 — № 4 с. 46-47.
14. Вебер К. Винокуренное производство // Санкт-Петербург.- 1890 — с. 1526
15. Внедрение нового промышленного процесса производства спирта // Chem. Economy & Engineering Reviev. — 1983. — № 3 — p. 37.
16. Востриков C.B., Мальцева О.Ю., Федорова Е. В. Интенсивность сбраживания различных субстратов на этанол // Изв. ВУЗов. Пищевая технология 1998 - № 4 - с. 43-44.
17. Востриков С. В., Боднарь М. В., Мальцева О. Ю., Федорова Е. В. Изучение влияния концентрации засевных дрожжей на накопление этилового спирта и примесей при сбраживании осветленного сусла // Тезисы XXXV науч. конф. Воронеж:- 1997 - с. 57.
18. Востриков С. В., Мальцева О. Ю., Федорова Е.В. Динамика накопления примесей этилового спирта при сбраживании различных видов сырья // Изв. ВУЗов. Пищевая технология 1999 - № 1 — с. 19-21.
19. Галицкий P.P., Рудой' М.З. Оборудование элеваторов, складов и зерноперерабатывающих предприятий // М.: «Колос» 1973 - с. 54-73.
20. Гаврилова Н. Н. Роль биомассы дрожжей Saccharomyces carisbergensis шт. 11 в процессе образования высших спиртов при брожении // Автореф: дисс. к.т.н. М. - 1970 - с. 26.
21. Гиршсон В.А. Экспериментальные исследования процессов технологии зерна//М.: Заготиздат, 1949.
22. Гладков Н.Г. Зерноочистительные машины // М.: Машгиз — 1961 —103 с.
23. Голенков В.Ф. Проблемы биохимии ржи в связи с оценкой ее качества -// Автореф. дисс. д.б.н. М. — 1973 - 57 с.
24. Грачев Ю.П. Математические методы планирования эксперимента // М.: «Пищевая пром-сть», 1979 — 199 с.
25. Грачева Ж М. Биосинтез высших спиртов дрожжами. // В кн.: Микробиология, т.1. -М.: ВИНИТИ, 1972. с.97-120.
26. Грачева И. М. Исследование процесса образования высших спиртов дрожжами // Автореф. дисс. д.б.н. М. - 1972 - 72 с.
27. Гриневич А.Г., Босенко A.M. Техническая микробиология. // Минск: «Вышэйшая школа» —1986 — с. 116.
28. Громковская JI.K. Реологическая характеристика замесов из зерна, используемого для получения спирта // Изв. ВУЗов. Пищевая технология 1996 - № 1-2 - с.27-28.
29. Громов С.И. Показатели переработки сусла высокой концентрации с утилизацией фильтрата барды на Волковском спиртзаводе АООТ «ТАЛВИС» // Мат-лы международного семинара по вопросам полной и частичной утилизации барды. — М.: 1998 — с.22-24.
30. Громов С.И., Сидорин В.Н., Поликашин В.Н. Усовершенствованиетиповой технологической схемы при переработке дефектного зерна в спиртовом производстве // Ликероводочное производство и виноделие 2000 — № 11-с.б.
31. Громов С.И. Особенности низкотемпературной переработки зернового сырья на спиртовых заводах // Ликероводочное производство и виноделие 2005 - № 4 - с. 4-6.
32. Демский А.Б. Оборудование для мельнично-элеваторной и комбикормовой промышленности, выпускаемое в Швейцарии // М.: ЦНИИТЭИ Легпищемаш — 1971 -вып. 2.- с. 28-32.
33. Грязнов В.П. Ржечицкая Г.В. Труды ЦНИИСПа.// М.: Bbin.VII, 1959,71 е.
34. Дневник Гордона // изд. Поссельта, 1849-52
35. Деханов, П. Казенная винная монополия — вып. 2 // Типография Кржижановского.- 1899-е. 117.
36. Жвирблянская А. Ю., Исаева В. С. Дрожжи в пивоварении // М.: «Пищевая пром-сть».- 1979 с. 248.
37. Егоров Г.А. Гидротермическая обработка зерна // М.: «Колос» 1968 — с. 9
38. Журба О.С. Разработка новой технологии этанола на основе интенсивных способов переработки зерна пшеницы // Автореф. дисс. к.т.н. М. — 2004 - 24 с.
39. Зотов В.Н., Козлов А.Б. и др. Опыт эксплуатации нового оборудования спиртового производства. // М.:АГРОНИИТЭИ1111,- 1990 вып. 71 — с.36.
40. Илиш «Полное руководство винокуренного, пивоваренного и пр. производств» // Санкт-Петербургб. — 1862 — с. 71.
41. Ильяшенко Н.Г., Каптерева Ю.В., Шабурова Л.Н. Основы морфологии и физиологии микроорганизмов пищевых производств (Учебное пособие) // М.: Изд. МГУПП, 1997 80с.
42. Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства // М.: «Колос»,1983-352 с.
43. Казаков Е.Д., Кретович B.JL Биохимия зерна и продуктов его переработки. // М.: «Колос».- 1980 — 319 с.
44. Кар до-Сысоева К. К. и Утенкова-Ранцен В. А. О выходе спирта при дрожжевом брожении // «Микробиология», 1953, вып. 5 — с. 26.
45. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Кавитационное измельчение зерна в производстве пищевого спирта // Хранение и переработка сельхозсырья1998-№ 1-е. 49-51.
46. Кислая B.JL, Маринченко В.А. Влияние физических, химических и биологических факторов на механо-химическую деструкцию зерна // Ферментная и спиртовая пром-сть — 1983 — № 7 — с.13-15.
47. Кислая B.JL, Маринченко В.А. Применение в спиртовом производстве высокодисперсных помолов зерна // Ферментная и спиртовая пром-сть1983 № 8 - с. 18-21.
48. Кислая JI. В., Маринченко В. А., Мудрак Т. Е., Климчук Г. К. Влияние кислотности на накопление термотолерантных дрожжей и сбраживание сусла // Ферментная и спиртовая пром-сть — 1986 — № 2 с. 37-38.
49. Кислухина О., Кюдулас Н. Биотехнологические основы переработки растительного сырья // Каунас: «Технология».-1997 — с. 96-99.
50. Киттары М.Я. Публичный курс винокурения, читаемый по приглашению Министерства финансов профессором Киттары — вып.2 // Санкт-Петербург.: изд. «Промышленность», 1862 с.93-126.
51. Киттары М.Я. Публичный курс винокурения, читаемый по приглашению Министерства финансов профессором Киттары — вып. 3 // М.: типография Готье, 1868 — с. 18-71
52. Климовский Д. Н., Смирнов В. А., Стабников В. Н. Технология спирта. // М.: Пищепромиздат, 1967 с. 93-97.
53. Коваль В. Г., Войно JI. М., Королюк Т. А. Методика определения потерь сахара на жизнедеятельность дрожжей и побочные брожения впроцессе сбраживания мелассы // «Труды УкрНИИСП», 1972, вып. XIY с. 186
54. Ковалевич JI.C. Образование диацетила и других побочных продуктов дрожжами при интенсифицированных режимах брожения // Автореф. дисс. К.Т.Н.—М.- 1974 — 33 с.
55. Козлова Т. М. Структурная и ультраструктурная организация дрожжевых организмов и ее перестройка в зависимости от физиологического состояния. // Автореф. дисс. к.б.н —М.- 1969 — 28 с.
56. Коновалов С. А. Биохимия дрожжей. — М.: «Пищевая пром-сть».- 1980 -271 с.
57. Кретович B1JI. Биохимия растений// М.: «Высшая школа».- 1986 —503 с.
58. Крикунова JI.H., Максимова Е.М. Повышение эффективности производства этанола из ржи разделением фракции полисахаридов // Производство спирта и ликероводочных изделий — 2001 — № 4 — с. 2022.
59. Крикунова JI.H., Максимова Е.М., Леденев В.П., Кривченко В.А. Исследования по снижению вязкости замесов при производстве этанола // Тезисы МНПК «Индустрия продуктов зернового питания — третье тысячелетие» (Часть 1) М.- 1999 - с. 180-181.
60. Крикунова JLH., Максимова Е.М., Черных B.JI. Реологическое поведение клейстеризованного крахмалсодержащего сырья // Производство спирта и ликероводочных изделий — 2001 — № 3 — с. 2425.
61. Кропоткин К.С. Исторический очерк производства охмеляющих напитков. Винокурение по новейшим способам // Санкт-Петербург.-1889.-126C
62. Кулебакина Т.П., Калунянц К.А., Садова А.И. и др. Микрофлора ячменя и ее влияние на качество солода и пива // М.: ЦНИИТЭИ1111,-1982.-ВЫП.9.- 27с.
63. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств (Под ред. Л.П. Ковальской) // М.: Агропромиздат.- 1991 — 335 с.
64. Леденев В.П., Туршатов М.В. Об истоках и основах качества спиртныхнапитков. // «Напитки» 2007, №1 (37), с. 96-100.73
65. Леденев В.П., Моисеева Н.Д, Кривченко В.А., Туршатов М.В. и др. Возрождение классической технологии производства спирта для русской водки. // Производство спирта и ликероводочных изделий.-2006.-№2, с. 18-19.
66. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна с гидродинамической обработкой зернового замеса. // М.: МНПК «Современные технологии в спиртовой и ликероводочной промышленности».- 1997 — с.19-20.
67. Лихтенберг Л.А., Веселкина Т.И. Степень измельчения зерна при гидродинамической обработке зернового замеса // Хранение и переработка сельхозсырья .— 1993. — № 2 — с.20.
68. Лихтенберг Л.А., Карапалкин О.В., Омельченко А.А. Растворение сухих веществ зернового замеса в производствах пищевой биотехнологии // М.: АГРОНИИТЭИПП.- 1991 вып.1. - с.22-23.
69. Лихтенберг Л.А., Устинников Б.А., Броиловский Б.Д. Основные направления реконструкции спиртовых заводов. // М.:АГРОНИИТЭИПП.- 1991 вып.5 - с.1-36.
70. Лукерченко В.Н. Процесс осахаривания крахмалистого сырья в спиртовом производстве на установках малой и средней мощности // Пищевая пром-сть. 1999 - № 12 - с. 38-40.
71. Лукерченко В.Н. Процесс сбраживания сусла в спиртовом производстве на установках малой и средней мощности // Пищевая пром-сть. — 2000 № 2 - с. 54-56.
72. Лукерченко В.Н. Технология спиртового производства на установках средней и малой мощности // Пищевая пром-сть. — 1999. № 8 — с.80-81.
73. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия // М.: «Химия» .- 1980 -224 с.
74. Любарский Л., Попова Е., Альперт М. Исследование структуры эндосперма ржи нечерноземной зоны РСФСР // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пром-сть .- 1976. — № 1.
75. Любарский Л.Н. Рожь. // М.: Хлебоиздат.- 1956 186 с.
76. Мальцев Л.М. Технология бродильных производств. // М.: «Пищевая пром-сть.- 1980-с. 134.
77. Маринченко В.А. Разработка прогрессивной технологии этилового спирта из крахмалосодержащего сырья. // Автореф. дисс. к.т.н — Киев.-1982 -с.39.
78. Маринченко В.А., Смирнов В.А., Устинников Б.А. Технология спирта // М.: «Легкая и пищевая технология».- 1981 — с. 416.
79. Меркер, Дельбрюк. Винокуренное производство — полный перевод восьмого немецкого издания. // 1889 — с. 34-74.
80. Микробиология пива. Под ред. Ф. Дж. Приста и Й. Кемпбела //Санкт-Петербург: «Профессия».- 111-170.
81. Миляков В. Т. Исследование образования и выделения метанола в технологии этилового спирта // Автореф. дисс. к.т.н — М.- 1971— 28с.
82. Михлин Э.Д., Радина В.П. Гидролизаты ацетоно-бутиловой и спиртовой барды стимуляторы роста микроорганизмов // Прикладнаябиохимия и микробиология — 1986, 22 № 5 — с. 698 —704.а
83. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. // М. Агропромиздат.-1987-с. 142.
84. Моисеенко B.C., Дячкина А.Б., Грачева О.В. Образование высших спиртов в ходе метаболизма дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Производство спирта и ликероводочных изделий. — 2004 — № 1 — с. 1113.
85. Орешкин А. Е., Кудряшова Н. А. Образование диацетила и ацетоина при сбраживании виноградного сусла. // Прикладная биохимия и микробиология .-1971, 7, № 6, с.703 708.
86. Петрушенков, Комбинированное мокрое измельчение в конической мельнице. // Автореф. дисс. к.т.н — Казань.- 1999 —28 с.
87. Полуянова М.Т., Устинников Б.А. Потери углеводов при сбраживании высококонцентрированного сусла // Ферментная и спиртовая пром-сть- 1975 — № 5 с.22-24.
88. Полыгалина Г.В. Технохимический контроль спиртового и ликероводочного производства —М.: «Колос».- 1999 — 334 с.
89. Поляков В.А., Римарева JI.B. Перспективные ферментные препараты и особенности их применения в спиртовой промышленности // Пиво и напитки 2000 - № 2 - с. 52-54.
90. Поляков В.А., Туршатов М.В. Научно-технологические аспекты глубокой очистки зерна в спиртовом производстве. // Хранение и переработка сельхозсырья».- 2008.- №6.- с. 21-23.
91. Похлебкин В.В. История водки // Новосибирск: « Русская беседа»- 1994 г. -67-90 с.
92. Производство спирта способом Biostil // CEW Chem. Eng. World 1983, 18- №11-pp. 67-84.
93. Промышленная микробиология. Под ред. Н. С. Егорова. // М.: «Высшая школа» 1989 - с. 29-35.
94. Пыхова С.В. Исследование поточного метода сбраживания при11.7'производстве спирта из крахмалистого сырья. // Автореф. дисс. к.т.и — М.- 1963.-31с,
95. Пыхова С.В. Усовершенствованная технология производства спирта при использовании различных ферментных препаратов. — МНПК «Современные технологии: в спиртовой и ликеро-водочной промышленности»//М.- 1997-с. 15-18.
96. Рибреро-Гайон Ж., Пеино Э., Риберо-Гайон Н., Сюдро П. Теория и практика виноделия, ч.2.— М.: «Пищевая пром-сть».- 1979, с. 16 -42.
97. Римарева Л В. Роль протеолитических ферментов в интенсификации процессов дрожжегенерации и спиртового брожения.//Автореф. дисс. к.т.н — М.- 1980.-30 с.
98. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Гернет A.M. Скрининг активных рас дрожжей с термотолерантными и осмофильными свойствами- для интенсификации производства этанола//Пиво и напитки. — 2000. — № 1-е. 34-36.
99. Русакова; HiH. Исследование режимов; гидротермической обработки ржи: // Автореф. дисс. к.т.н М.- 1961.- 29 с.
100. Санитарно эпидемиологические нормативы. Сан11иН 2.3.2.1078-01 //М.: Минздрав России.-2002
101. Сборник нормативов1 для спиртовых и ликероводочных заводов. — СН-10-12446-99. // М., 2000-с. 112.
102. Сивере «Руководство к производству винокурения» // 1847 — с. 37.
103. Скурихин И.М., Нилов В.Н. Химия виноделия // М.: «Пищевая пром-сть» 1967. -264 с.
104. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна и продуктов его переработки // М.: Агропромиздат.- 1989.-189 с.
105. Соколов А .Я. Технологичесоке оборудование предприятий по хранению и переработке зерна // М.: «Колос» 1975 — с. 83-101.
106. Солярек Лех. Оптимизация применения ферментов «Ново Нор диск» в производстве спирта. — II МНПК «Современные прогрессивные технологии и оборудование в спиртовой и ликероводочной промышленности» // М.: Пищепромиздат — 2000 с. 101-133.
107. Тарасов В.П. Технологическое оборудование зерноперерабатывающихпредприятий // Барнаул.- 1997 — 93 с.
108. Типовой технологический регламент производства спирта из крахмалистого сырья. // М.- 1998 78 с.
109. Тихомиров А.С. Интенсификация процесса подработки зернового сырья в технологии получения продуктов брожения // Автореф. дисс. к.т.н.- М.- 1987.-29с.
110. Туршатов М.В., Поляков В.А., Леденев В.П. Технологические основы производства спирта с повышенными органолептическими показателями. // Производство спирта и ликероводочных изделий-2008.-№2, с. 29-31.
111. Туршатов М.В., Леденев В.П. Технология спирта на основе способа глубокой очистки зернового сырья. // Сб. докладов «Школа-конференция с участием молодых ученых, преподавателей, аспирантов и студентов» М.: МГУПП .-2007 г. с. 232-234.
112. Устинников Б.А., Громов С.И. Опыт эксплуатации схем непрерывного разваривания крахмалистого сырья на спиртовых заводах. // М.: ЦНИИТЭИПищепром.- 1975 -вып.1.- 47 с.
113. Устинников Б.А., Громов С.И., Полуянова М.Т. Зависимость выхода спирта от степени измельчения зерна при непрерывном разваривании //
114. Ферментная и спиртовая пром-сть — 1970 — № 4 — с. 14-16.
115. Устинников Б.А., Пыхова С.В., Громов С.И. Производство спирта с использованием механико-ферментативной обработки сырья. // М.:АгроНИИТЭИПП сер. 24, 1989 - вып. 4 - 32 с.
116. Федоров А.Ф., Миляков В.Т. Образование метанола и др. летучих примесей при переработке на спирт крахмалистого сырья и сахарной свеклы. // М.:ЦНИИТЭИПП, I960.- 27 с.
117. Фертман Г. И., Шульман М. С. Физико-химические основы производства спирта //М.: Пшцепромиздат, 1960 с. 74-91.
118. Филатова Т.В., Садова А.И., Калунянц К.А. Влияние токсинов мицелиальных грибов на качество солода и пива // М.: ЦНИИТЭИ1111.-1984.-вып.9.- 28с.
119. Хайниг В. и др. //Die Lebensmittelindustrie.- 1986 -33 .— № 5 с. 217220.
120. Цециновский В.М., Птушкина Г.Е. Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий // М.: «Колос» .- 1976 с. 77165.
121. Чирков С.Е. Современное состояние техники и технологии очистки зерна // М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР 1974 с. 149-154
122. Чипчар Р.А. Разработка интенсивной технологии и аппаратуры для подготовки крахмалосодержащего сырья к сбраживанию // Автореф. дисс. к.т.н. Киев.- 1986 -25 с.
123. Шахтимир Э.Л. и др. Новое в спиртовой промышленности за рубежом //Ферментная и спиртовая пром-сть. — 1984 .— № 1 — с. 29-30.
124. Шахтимир Э.Л. Перова Э.Я. Применение способов холодногозатирания на спиртовых заводах ФРГ и ГДР // Ферментная и спиртовая пром-сть 1982 - № 7 - с. 44-46.
125. Шахтимир Э.Л. Перова Э.Я., Левит И.М. Технология производства спирта без разваривания сырья // Ферментная и спиртовая пром-сть .— 1983-№7-с. 44-46.
126. Шустер Нарцисс Л. Технология солода. // М.: «Пищевая пром-сть» 1980.-с. 472-473.
127. Яровенко В.Л. Технология спирта. // М.: «Колос».- 1999 — 28 с.
128. Agric J. Effect of Recycling Distillers Solubles on Alcohol and» Food Production from Corn fermentation // Food Chem. — 1983 — № 31 — p.770-775.
129. Chuang L.F., Collins E.B. Inhibition of Diacetyl Synthesis by Valine and the Roles of a-Ketoisovaleric Acid in the Synthesis of Diacetyl by Saccharomyces cerevial. // I.General' Microbiol.- 1972.- 72.- № 1, p. 201 -221 .
130. Collins E.B., Speckman R.A. Evidence for celluar control in the synthesis of acetoin or a-ketoisovaleric acid by mycroorganisms. // Canadian J. MicrobioL, 1974.- 20:- № б.-р. 805 811
131. Cossens J. Presens of Starch (Protein Aggregates in the Endosperm of Corn) // Die Starke. 1998. - № 9 - pp. 346-352.
132. Czuprynski В., Klosowski G., Kotarska K. Aldehydy w spirytusach surowych-nome trendy // Przem. Ferment Owos. Warz., 2000 - т. 44 - № 2 - s. 24-26.
133. Engan S., Higher Alcohols in Beer. // The Brewers Digest.- 1974.- 49.- № 8, p. 9
134. Gyertsen P., Schoubol A. By Products of Fermentation and Their Influence on Beer. // Bivwers Digest.- 74 .- № 1.-2 - 62 c.
135. Goslich V. Современная непрерывно действующая установка по производству спирта с возвратом барды // Branntweinwirtschaft — 1990 . № 15-pp. 254-260.
136. Halos S.C., Lit M.A., Crus W.T. The effect of medium sterilization and ofvarying sources and concentrations of sugar and nitrogth on alcohol production by Sacch. cerevisiae strains // Philipp. J. Sci. — 1987 — v.l 16 — № 1 -pp.73-81.
137. Hankeli A.D., Lie S. Production of Diacetyl, 2-Acctolactate and Acetoin by Yeasts during Fermentation // J. Inst. Brewing. 1972, 78 - № 3 - pp.229232.
138. Heinig W., Rinenkel J., Werther H. et al. Energieeinsparung durch Ruckfuhrung von Getreideschlempe in den Maischprezese // Lebensmittelindustrie 1986 - № 5 - pp. 217-220.
139. Houben H. und Scholz Hi Ethanol-energietrager ans nachwachsen densrohstoffen // Technische mittellungen Krupp Werksberichte 1983 - № 2 — s. 41.
140. Jacques K., Lyons Т., Kelsall // The Alcohol Textbook, 4th edition Alltech ' -2003-p. 143-145
141. Jager P. Einsatzmoglichkeiten fur hochvergarende Spezialhefem im Brennereibereich. Mitt. Vtrsuchsstat // Carungsgenwerbe Wien. — 1986 v. 40'-№7-8-pp. 80-81.
142. Jaleel S.A., Srikanta S. et al. Recycle of stillage in the production of ethanol from cassava fibrouswaste // Process Biochemistry — 1987, 22 № 3 - s. 8384.
143. Jaschke P. Flussigkeiten and Feststoffe Kontinuierlich mischen und dispergieren dei // Brauwelt 1997, 3 pp. 97-114.
144. Koshinsky H., Honour S. // Biochemical and Biophysical Research Communications.-1988. -809-15l.p.
145. Kreipe H. Des drucklose Starkoufchluss in Theorie und Praxus // Brannerei Kalender, 1982.
146. Kreipe H. Dinglinger V. Betriebserfahrunger mit dem Kaltmaischver fahzen in Kornbbrennerei // Alkohol-Jndustrie — 1981— №11- pp.21-40.
147. Kreipe H. Потребность в паре — расход пара — производство пара на спиртовых заводах по переработке зерна // Die Alkoholindustrie — 1985 —19 pp. 444-447.
148. Lineback D.R. The starch granule, organisation and properties // Baker's — Dig. 1984, 58 - pp. 558-568.
149. Martin M.L., Hoseney R.C. A mechanism of bread firming. П: Role of Starch hydrolyzing enzymes // J. Cereal Chem. 1996 - № 68 - p. 503-507.
150. Menger H.J., Miroll F. Dispergiermaischverfahren. — Ein neves Verfahren zur Optimierung des mechanischen Starkeaufschlusses // Brauwelt — 1999 -№30/31-pp. 1372-1388.
151. Menger H.J., Miroll F. Dispergiermaischverfahren. — Optimierung des mechanischen Starkeaufschlusses // Brauwelt — 1999 № 45 — pp. 21462150.
152. Meuser F., Suckow P. Bactechnische wirkeeng von Roggen pentosanen. // Getreide, Mehl und Brot. ФРГ., 1986 № 11.
153. Morrison W.R. Lipids in cereal starches: A. reviw // J. Cereal Sc. 1998 - v. 8 — № 1 — pp. 1-15.
154. Oscarson M., Parkkonen Т., Autio K. Composition and microstructure of maxy normal and high amilose barley samples // J. Cereal Sci. 1997 - v. 26 - pp. 259-264.
155. Pieper H.J. Актуальные проблемы технологии производства алкоголя и их значение для производства горючего // Monatsschrift fur Brauerei — 1981 -Marz-s.86-88.
156. Pieper H.J., Bohner K.// Die Branntweinwirtschaft. 1985 - № 17 - c. 286293.
157. Podrasky V. // Chemistry and Industry, 1964 17 p.
158. Richard C. Confectionary ingredients from starch // Food Technol 1991 -v. 45 - № 3 - pp. 149-150.
159. Richter R. Inhibitory effect of ethanol in alcoholic fermentation // Acta Biotechnol 1986 - v. 6 - № 3 - pp.2389-2430.
160. Saastamoinen M., Plaumi S., Rumpulainen J. Pentosan and P-glucan content of linnish Ninter rye varieties as compared with rye of six other countries //
161. J. Cereal Chem. 1989 - v. 10 - № 3 - pp. 199-207.
162. Schappert K.T., Khachatourians G.G. // Applied and Environmental Microbiology.-1984.-47.-681
163. Schappert K.T.,Koshinsky H.A. // Journal of the American College of Toxicology.-1986.-5.-181
164. Scott P.M., Kanhere S.R.,Daley E.F., Farber J.M. // Mycotoxin Research.-1992.-58
165. Schierbaum F. et al. Studies on Rye Starch Properties and Modification // Starch/Starke 1999 - v. 43 - № 9 - pp. 12-16.
166. Shlosberg A., Zadicov I. // Mycopathologia.-1991.-114.-35-39
167. Shojaosadati S.A., Sanaei H.R., Fatemi S.M. Применение рециркулируемой биомассы и барды при обычном спиртовом брожении // J. Chem. Technol. and Biotechnol. — 1996, 67 — № 4 — pp. 123138.
168. Suomalainen N. Yeast and its effecton the flavour of alcoholic beverages // J. Ynsl. Brewing 1971, 77 - № 1 - pp. 164-177.
169. Tuite J.R.,Christensen C.M. // Cereal Chemistry.-1955.-32.-11
170. Vinkh C.J.A., Reynaert H.R., Grobet P J., Delcour J.A. Physicochemical and functional properties of rye nonstarch polysaccharides. Variability in the structure of water-soluble arabinoxylans //J. Cereal Chem—1993— v.70 — № 3-311-317
171. Wescnberg J. Der drucklose enzymatische Starkeaufschluss von Roggen der Getreidebrennerei // Die Branntweinwirtschaft — 1990 — № 21 — 354-360.
172. Whitehead M.P., Flannigan B. // Journal of the Institute of Brewing.-1989.-95.- 411
173. Yli-Mattila Т., Paavanen S., Hannukkala S. // Plant Pathology.-1996.-46.-126125
-
Похожие работы
- Научное обеспечение эксергосберегающего процесса ректификации пищевого спирта с применением теплонасосной технологии
- Повышение качества и увеличение выхода ректификованного спирта в системе брагоректификации
- Научное обоснование и разработка инновационных технологий пищевого спирта, абсолютированного этанола и биоэтанола
- Исследование и разработка технологии выделения и использования побочных продуктов ректификации этилового спирта
- Научное обоснование методологии комплексного контроля спиртового и ликероводочного производства с целью повышения качества и безопасности алкогольной продукции
-
- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
- Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов
- Первичная обработка и хранение продукции растениеводства
- Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
- Технология сахара и сахаристых продуктов
- Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
- Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
- Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин
- Технология чая, табака и табачных изделий
- Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
- Техническая микробиология
- Процессы и аппараты пищевых производств
- Технология консервированных пищевых продуктов
- Хранение и холодильная технология пищевых продуктов
- Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
- Технология продуктов общественного питания
- Промышленное рыболовство
- Технология биологически активных веществ