автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка комплексной технологии получения этилового спирта и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из ИК-обработанного зерна ржи

На правах рукописи

Андриенко Татьяна Васильевна

Разработка комплексной технологии получения этилового спирта и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из ИК-обработанного зерна ржи

Специальность 05.18.07. - Биотехнология пищевых продуктов (алкогольная и безалкогольная промышленность)

003 170319

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2008

003170919

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии

Россельхозакадемии (ГНУ ВНЙИПБТ РАСХН) и Московском Государственном Университете Пищевых Производств (МГУПП)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, академик РАСХН, Поляков Виктор Антонович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Щербаков Сергей Сергеевич

кандидат технических наук Порохова Наталья Александровна

Ведущая организация: Московский Государственный

университет технологий н управления

Защита состоится « ^ ^»_^^ ___2008 года б час 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), 119021, Москва, ул Россолимо, д 7)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ВНИИ ПБ и ВП

Автореферат разослан 2008 г

Ученый секретарь диссертационного ^ л

совета, к т.н, доц /,. ' СлавскаяСЛ

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Основным сырьем спиртовой отрасли в настоящее время являются различные виды зерновых культур. Среди них все чаще, особенно в северных регионах РФ, используют рожь Вследствие специфического биохимического состава данная зерновая культура относится к «проблемному» сырью Из нее трудно получить равномерный мелкий помол, рожь дает технологические среды с повышенной вязкостью Кроме того, при разработке комплексных технологии необходимо учитывать, что ржаная послеспиртовая барда труднее утилизируется, чем, к примеру, пшеничная Так, рассматривая ее с позиции выработки кормопродуктов, следует помнить, что ржаная барда характеризуется повышенным содержанием сырой клетчатки и, как следствие, пониженной усвояемостью получаемых из нее кормопродуктов Это ограничивает их использование в рационах сельскохозяйственных животных и птицы

Учеными предлагаются способы повышения эффективности переработки ржи в спиртовом производстве К примеру, внедрение в технологию стадии биотехнологической обработки зерна с использованием ферментных препаратов цитолитического действия; обработки водно-зерновых замесов механикокавитационным способом, ультразвуковым воздействием и ряд других

В качестве альтернативного варианта может быть предложена схема переработки зерна с включением в процесс стадии инфракрасной (ИК)-обработки ржи

Метод ИК-обработки позволяет целенаправленно изменять исходные технологические свойства сырья Глубина и характер данных изменений зависят от режимных параметров нагрева, характеристик обрабатываемого материала и в целом оптимизируются с учетом достижения необходимого результата в каждой конкретной отрасли.

Данный способ с успехом реализован при создании ресурсосберегающей низкотемпературной технологии этанола из зерна пшеницы {Научный руководитель проекта -ктн, доц Крикунова Л Я )'

В технологии переработки ржи в этанол метод инфракрасного нагрева до настоящего времени не использовался

Учитывая все вышеперечисленное, исследования по разработке научно-практических основ создания комплексной технологии этанола и кормопродукта

1 Выражаю глубокую благодарность ктн, доц Крикуновой ЛН за ценные советы, практические рекомендации и помощь, оказанные в ходе планирования и выполнения настоящей работы

повышенной усвояемости из ИК-обработанного зерна ржи, несомненно, актуальны и перспективны

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка комплексной технологии этанола и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из зерна ржи, в основу которой положены способы ИК-нагрева зерна и последующего выделения из него фракций периферийных частей зерновки

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи

- провести комплексные исследования по изучению влияния режимных параметров микронизации зерна на физические, биохимические характеристики и структурно-механические свойства ржи,

- выделить с использованием 2-х методов (дробление и рассев или шелушение) и проанализировать дифференцированные фракции из ИК-обработанного зерна ржи,

- установить влияние степени шелушения и режимов ИК-обработки зерна на прочностные свойства фракции эндосперма ржи;

- определить взаимосвязь параметров механико-ферментативной обработки исходного и ИК-обработанного зерна ржи и показателей качества сусла,

- исследовать процесс сбраживания контрольных и опытных образцов сусла, проанализировать состав зрелой бражки, в том числе на содержание примесей,

- разработать процессуальные схемы получения сухих кормопродуктов из ржаной послеспиртовой барды, изучить динамику сушки твердого остатка барды; определить основные показатели качества сухих кормопродукгов

Научная новизна. Впервые обосновано влияние режимов ИК-обработки ржи на изменения, происходящие в углеводном и белковом комплексах сырья Показано, что характер и глубина деструктивных процессов в ржи при ИК-нагреве отличаются от установленных для зерна пшеницы

Получены новые данные по составу дифференцированных фракций, выделенных из ИК-обработанного зерна ржи, на основании которых установлено преимущество способа шелушения перед способом дробления и рассева

Впервые исследован процесс измельчения проб исходного зерна ржи с влажностью 1йг=12>0-18,0%, ИК-обработанного и подвергнутого дополнительному шелушению, с использованием приставки-твердомера к фаринографу. По результатам анализа кривых дробления выявлены причины повышения энергозатрат при получении мелких помолов из ржи

Получены новые данные, устанавливающие взаимосвязь между степенью шелушения, режимами ИК-обработки зерна и прочностными свойствами фракции эндосперма ржи

Впервые исследованы процессы получения и сбраживания осахаренного сусла из ИК-обработанного зерна ржи, подвергнутого дополнительному шелушению Показано, что качественные характеристики сусла и бражки определяются технологическими свойствами перерабатываемого сырья и режимными параметрами отдельных стадий

Впервые выявлена зависимость между параметрами переработки микронизировашюго зерна ржи и показателями качества сухого кормопродукга

Практическая ценность. Экономически обоснована перспективность включения в технологическую схему производства этанола из зерна аппаратов по ИК-обработке сырья и шелушителей, позволяющих в зависимости от режимных параметров микронизации и степени шелушения целенаправленно изменять технологические свойства ржи- снизить прочностные свойства зерна и, как следствие, уменьшить на 2030% против контроля энергозатраты на измельчение,

- повысить в 1,5-2 раза ферментативную атакуемость крахмала и белка сырья,

- снизить содержание сырой клетчатки во фракции, предназначенной к получению кормопродукга

Разработана комплексная технология и аппаратурно-технолошческая схема получения этанола и кормопродукга повышенной усвояемости из ИК-обработанного и шелушенного зерна ржи (Патент РФ № 2301261), позволяющая- сократить продолжительность стадий получения и сбраживания сусла, -снизить расход ферментных препаратов (амилолитического действия на 30 %, цитолитического действия в 2 раза),

- повысить на 0,5 дал выход спирта из 1 т условного крахмала сырья и одновременно снизить в бражке содержание вредных летучих примесей,

- повысить усвояемость и питательную ценность кормопродукга из послеспиртовой барды и снизить энергозатраты на его сушку

Проведены опытно-промышленные испытания новой технологии переработки зерна ржи, прошедшего специальные стадии предобработки (ИК-нагрев и шелушение), в условиях ОАО «Ариана-С» (г Беслан)

По результатам опытно-промышленных испытаний рассчитана условно-годовая экономия от снижения себестоимости продукции, которая для спиртового завода мощностью 3000 дал/сут составила 5,85 млн. руб

Апробация работы. Результаты работы докладывались на IV Международной конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2006г), на VI Международной научно-практической конференции «Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности» (Москва,2007 г), заседаниях Ученого совета ГНУ ВНИИПБТ РАСХН ( 2005-2007г )

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 8 публикациях, включающих 5 статей и 1 патент

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы из 181 наименования (в том числе 24 наименования иностранных изданий) и 2 приложений

Основное содержание работы изложено на 136 страницах основного текста, содержит 18 рисунков и 28 таблиц

1. Обзор литературы

В обзоре литературы приведены данные, характеризующие особенности биохимического состава и структурно-механических свойств зерна ржи Рассмотрены стадии получения этанола из зерна в контексте современного состояния и перспектив развития отрасли Обобщены материалы о путях повышения рентабельности спиртового производства.

2. Экспериментальная часть 2.1. Материалы и методы исследований Исследования осуществляли в лабораторных и промышленных условиях на базах ГНУ ВНИИПБТ, Московского Государственного университета пищевых производств (МГУПП), ООО «ПК Старт»(г Долгопрудный, Московская обл).

Объектом исследований являлось зерно ржи урожаев 2004-2006 гг поступавшее на переработку на спиртовые заводы России (Мичуринский, Бежецкий, Корыстовский).

На стадии биотехнологической обработки зерна применяли ферментные препараты фирмы Новозаймс А/С(Дания) -(БАН 240Л, Термамил СЦ, Сан Супер 240 Л, Шеарзим 500 Л, Алкалаза 2,4 Л ФГ), термообработку зерна ржи осуществляли на промышленной установке УТЗ-4

Оценку физических, биохимических и структурно-механических свойств зерна и его фракций проводили с использованием общепринятых методов анализа растительного сырья, а также методов оценки сырья в комбикормовой, спиртовой отраслях и ряда специальных методов химического метода Меркера для определения условной крахмалистости, метода Попова МП-Шаненко ЕФ для анализа содержания декстринов, массовую долю белка определяли по методу Кьельдаля, водорастворимые белки - исследованием фильтрата по методу Лоури; массовую долю золы - методом озоления пробы

Степень дробления зерна рассчитывали путем рассева помола через сито с диаметром 1,0 мм, гранулометрический состав помолов оценивали путем его рассева через набор сиг, по результатам анализа рассчитывали модуль крупности

Для определения доступности зерна к дроблению использовали приставку-твердомер к фаринографу

Ферментативную атакуемость крахмала и белка зерна проводили согласно методикам, описанным в работе Гунькина В А (Оптимизация режимов ИК-обработки ржи по комплексу биохимических показателей Москва,1992г)

Для анализа полупродуктов спиртового производства (разваренной массы, сусла, бражки) применяли общепринятые в отрасли методы. Содержание примесей в бражке устанавливали газохроматографическим методом.

Образцы сухого кормопродукта анализировали с использованием общепринятых в комбикормовой отрасли методов

2.2. Результаты исследований и их обсуждение 2.2.1. Исследование процессов при микронизации зерна ржи

В настоящей работе в качестве объектов исследования использовали четыре образца ржи с влажностью =12,0%, 14,0%, 16,0%, 18,0%

На данных образцах исследовали влияние режимных параметров высокотемпературной микронизации зерна на физические, биохимические характеристики и структурно-механические свойства ржи В качестве физических показателей в работе определяли натуру и плотность зерна исходных проб (контроль) и подвергнутых ИК-нагреву в интервале температур 110-150°С (опыт)

Установлено, что ИК-нагрев зерна приводит к снижению натуры с 693,0 - 618,8 г/дм3 до 551,9-502,2 г/ г/дм3 для опытных проб в зависимости от влажности исходных образцов При этом, плотность зерновой массы в опытных образцах уменьшается в среднем на 15-30 %

Исследовали влияние ИК-нагрева на показатель условной крахмалистости зерна Этот показатель определяет выход этанола из единицы перерабатываемого зерна

Установлено, что ИК-нагрев зерна ржи с влажностью 12,0% и 14,0% можно проводить в интервале температур 110-140°С, а с влажностью 16,0% и 18,0%-ограничивать температурой 120°С Дальнейшее повышение температуры ИК-нагрева сопровождается снижением показателя «Условная крахмалисгость» зерна

Данный факт может быть связан с особенностями биохимического состава ржи, в частности, с повышенным содержанием в сырье свободных Сахаров, а также наличием в нем активных амилаз Под действием последних, в зерне при появлении в нем свободной влаги (даже в небольшом количестве), могут протекать процессы ферментативного гидролиза крахмала Как следствие, в исходных образцах ржи с повышенной влажностью возможно дополнительное накопление свободных Сахаров Последние, вероятно, разрушаются при определенных режимных параметрах ИК-обработки зерна Для подтверждения высказанного предположения были проведены эксперименты по анализу водных экстрактов из исходного (контроль) и ИК-обработанного (опыт) зерна (таблица 1)

Таблица 1 - Сравнительная характеристика показателей экстрактов

Показатели Исходное зерно ИК-обработанное зерно

\У=12% \У=16% 1 = 120°С 1= 150°С

\У=12% \У=16% ¥=16%

Массовая доля, %

- сухих веществ 1,10 1,30 2,45 2,63 2,90 3,25

- сбраживаемых

углеводов 0,45 0,55 1,53 1,70 1,55 1,27

- несбраживаемых

углеводов 0,40 0,49 0,51 0,60 0,52 0,67

- редуцирующих

Сахаров 0,07 0,12 0,08 0,10 0,03 0,05

Установлено, что массовая доля редуцирующих Сахаров (РВ) в исходном зерне с повышением влажности возрастает почти в 2 раза, по сравнению с сухим зерном Минимальное содержание РВ выявлено в опытных пробах, подвергнутых ИК-нагреву при I = 150°С, что свидетельствует о разрушении Сахаров

Массовая доля несбраживаемых углеводов при этом существенно не изменяется Вероятно, это свидетельствует либо о незначительном изменении химической природы некрахмальных полисахаридов под действием ИК-нафева,

либо об их деструкции до стойких к нагреву соединений, в частности декстринов Их количество в опыте увеличивается в среднем в 1,2-3,1 раза по сравнению с контролем Наибольшее количество декстринов накапливается в пробах, полученных из зерна с влажностью 16,0% и 18,0%, нагретых до t = 140-150°С

Анализировали белковой комплекс зерна ржи и изменения в нем в процессе ИК-нагрева (рисунок 1) Известно, что высокотемпературная микронизация в интервале темпера гур от 110°С до 150°С сопровождается денатурацией белков и снижением содержания их растворимых фракций. Процент снижения зависит от вида используемой зерновой культуры, ее влажности и температуры ИК-нагрева

Установлено, что содержание водорастворимых белков ржи уменьшается как при увеличении температуры микронизации в исследованных интервалах (110°С -150 °С), так и при повышении влажности исходного зерна Например, для зерна с W = 12,0%, обработанного при 110°С и 150°С, потери составляют соответственно 10% и 30% Наиболее существенное снижение содержания водорастворимых белков выявлено для зерна с W = 18,0%.

Температура ИК-иагр»ва,*С

! О чу »12* »»(»14% А V» =16% и «>19%

1_______ ___________

Рисунок 1 - Влияние режимов ИК-обработки зерна на содержание водорастворимых белков ржи

Исследовали ферментативную атакуемость крахмала и белка образцов зерна. Ферментативную атакуемость крахмала оценивали по динамике накопления декстринов, белка - по накоплению в заторе аминного азота.

Установлено, что ИК-обработка зерна ржи повышает ферментативную атакуемость крахмала и белка в 1,5-2,5 раза. Однако, этот показатель для контрольного и опытного вариантов ниже по сравнению с результатами, полученными на пшенице Вероятно, это обусловлено наличием в зерне ржи

повышенного количества веществ, препятствующих доступу амилаз ферментных препаратов к крахмалу, в частности растворимых гемицеллюлоз, присутствующих в виде гумми-веществ и слизей

Биохимический состав зерна ржи оказывает существенное влияние на изменение структурно-механических свойств сырья, определяющих доступность зерна к измельчению и связанные с этим энергозатраты, а также влияет на качество получаемых помолов

Помолы, полученные в результате измельчения проб ржи (контроль) с 1 = 12,0, 14,0, 16,0 и 18,0%, характеризовались значениями по показателю прохода через сито (1 = 1,0 мм на уровне 31,8-58,6%, те были ниже, по сравнению с аналогичными пробами измельченной пшеницы (44,0-68,2%) Таким образом, рожь, особенно повышенной влажности, характеризуется как проблемное сырье для измельчения.

Исследовали влияние ИК-нагрева на доступность зерна к измельчению (таблица 2) В образцах ржи с исходной 12,0 и 14,0%, обработанной при 1=140°С, был получен помол необходимой степени измельчения (проход через сито с1=1,0 мм - 80%), соответствующий сырью, предназначенному для переработки в схемах механико-ферментативной обработки.

Таблица 2 -Влияние режимов ИК-обработки ржи на доступность зерна к

измельчению

Температура ИК-нагрева, °С Проход через сито Ф=1,0 мм, %

W= 12% r-4 II £ W=16% W= 18%

Контроль(без ИК-нагрева) 58,6 50,0 45,0 31,8

Опыт, 110 68,6 67,6 67,5 57,0

Опыт,120 74,1 72,1 66,9 57,8

Опыт, 130 79,9 74,6 67,9 60,2

Опыт, 140 80,6 79,6 69,3 64,7

Опыт, 150 84,4 81,0 70,3 70,7

Установлено, что при использовании ржи повышенной влажности 16%,18% эффективность способа ИК-нагрева снижается по сравнению с образцами зерна влажностью 12%, 14% При установленном времени дробления на этих образцах не удается получить помол с требуемыми характеристиками

Исследовали влияние исходной влажности зерна и температур ИК-обработки сырья на прочностные свойства ржи с использованием приставки-твердомера к фаринографу Анализ кривых дробления исходных образцов ржи (рисунок 2)

показывает, что с увеличением влажности зерна в интервале 12,0-16,0% время дробления незначительно возрастает с 16 сек до 19 сек. Повышается величина максимально крутящего момента с 7,0 Н до 7,4 Н Рожь с исходной \У=18,0% измельчить до получения мелкого помола не удается Ход данной экспериментальной кривой существенно отличается от кривых дробления для зерна ржи с W=12,0-16,0% и дробления аналогичных проб пшеницы

Рисунок 2 - Кривые дробления исходных образцов ржи с влажностью 12,0%, 14,0%, 16.0 %, 18,0%

Обработка экспериментальных кривых дробления позволила выявить влияние температуры ИК-нагрева ржи и исходной влажности на работу затрачиваемую на дробление зерна (таблица 3). Установлена следующая зависимость.

1 Повышение исходной влажности ржи с 12,0% до 16,0%, приводит к возрастанию энергетических затрат при получении мелкого помола с 86,5 до 101,5 уел ед, те. примерно в 1,2 раза Рассчитать работу на измельчение зерна с >^=18,0% не представляется возможным По сравнению с измельчением аналогичных проб пшеницы Адр для ржи возрастает в среднем в 1,2 раза

2 Эффективность способа ИК-обработки, оцененная, по сравнению с образцами исходной ржи по показателю Адр, в целом мало изменяется с увеличением влажности зерна Данная зависимость не совпадает с ранее полученной при измельчении пшеницы

Таблица 3 -Влияние температуры ИК-нагрева и исходной влажности ржи на работу, затрачиваемую на дробление зерна

Температура ИК-нагрева, °С Работа, затрачиваемая на дробление (Адр), уел ед

¥=14% \У=16% 18%

Контроль (без ИК-нагрева) 86,5 94,5 101,5 -

Опыт, 110 71,5 73,0 81,2 97,7

Опыт,120 61,0 72,8 79,7 89,8

Опыт, 130 61,8 75,3 79,2 86,8

Опыт,140 57,7 71,2 76,7 83,0

Опыт,150 53,0 66,7 72,0 78,5

2.2.2. Выделение и анализ дифференцированных фракций из ИК-обработапного зерна ржи

В последние годы специалистами спиртового производства проводятся исследования, направленные на разработку технологий получения этанола из зерна, предусматривающих выделение из сырья дифференцированных фракций. Авторами при анализе химического состава фракции периферийных частей зерна установлено, что в них концентрируются балластные, с точки зрения классических технологий этанола соединения клетчатка, гемицеллюлозы, липиды, отдельные фракции белка Перечисленные вещества, взаимодействуя с крахмалом, затрудняют доступ ферментов к субстрату и снижают выход спирта, также повышают расход амилолитических ферментных препаратов Они могут оказывать негативное влияние и на качественные характеристики этанола Кроме этого, внешние покровные ткани зерновки, в отличии от эндосперма, значительно труднее измельчаются, особенно если перерабатывают сырье повышенной влажности Учитывая все вышеперечисленное, в работе оценена перспективность выделения из ИК-обработанного зерна ржи дифференцированных фракций Ранее такие исследования не проводились

Принципиально существует два метода выделения этих фракций Первый заключается в дроблении зерна и его последующем рассеве, вторым способом выделения дифференцированных фракций является метод шелушения, т е метод, предусматривающий последовательное снятие с зерновки внешних периферийных частей При этом получают два продукта 1. Фракция периферийных частей зерновки (Шелуха)

2 Фракция эндосперма (в данном случае представляет собой целую зерновку со снятым внешним слоем) Данная фракция далее подвергалась дроблению. Продолжительность дробления исходных проб зерна и фракции эндосперма для получения сопоставимых результатов не менялась

Установлено, что для выделения дифференцированных фракций из ИК-обработанной ржи эффективнее использовать метод шелушения

Установлено (рисунок 4), что потери крахмала с выделяемой шелухой зависят от исходной влажности ржи Максимальные потери выявлены для образцов зерна с W=12,0 %, подвергнутых микронизации при 1=140 °С, минимальные соответствуют пробе зерна ржи с 8,0%, обработанной при 1=120 °С

В целом, при переработке ржи, прошедшей стадию ИК-нагрева, рекомендуется выделять 10-15% шелухи (последнее значение допустимо в случае переработки зерна с повышенной влажностью) Потери крахмала с отделяемой фракцией тогда не превысят 2,0-4,0 % от их общего содержания в зерне

Рисунок 4 - Потери крахмала с отделяемой шелухой в зависимости от исходной влажности ИК-обработанного зерна ржи

Выделение шелухи из ИК-обработанного зерна повышает в 1,3-2,0 раза ферментативную атакуемость крахмала фракции эндосперма ржи Режимы ИК-обработки ржи влияют также на степень деструкции некрахмальных полисахаридов фракции периферийных частей зерна (таблица 4).

Установлено, что содержание гексоз в гидролизатах, полученных из ИК-обработанного зерна по сравнению с исходными образцами изменяется не столь существенно, как содержание пентоз. Известно, что гемицеллюлозы ржи в

основном состоят из пентоз, а следовательно, увеличение последних в гидролизатах шелухи из зерна, прошедшего стадию микронизации, может быть результатом экструкции именно этой фракции

Таблица 4 - Влияние режимов ИК-обработаи ржи на степень деструкции

некрахмальных полисахаридов шелухи

Температура Содержание гексоз в Содержание пентоз в

ИК-нагрева, гидролизате, % к контролюх) гидролизате, % к контролю х)

°С 12% 14% 16% 18% 12% 14% 16% 18%

110 110 105 113 108 155 147 178 242

120 108 113 124 116 160 169 201 315

130 132 129 106 105 182 220 304 372

140 127 120 93 88 141 201 296 318

150 117 105 90 91 120 189 255 290

х) Контроль-содержание РВ в гидролизатах, полученных из исходных образцов ржи

Установленный факт может рассматриваться как позитивный в случае использования выделенной шелухи для производства кормопродукгов, так как усвояемость последних возрастает Соединения, концентрирующиеся в поверхностных слоях зерновки, могли быть причиной повышенных энергозатрат на стадии получения мелкого помола из зерна ржи.

Для подтверждения выдвинутого предположения в работе были сняты кривые дробления опытных образцов шелушенного зерна ржи Установлено, что исходная влажность ржи оказывает существенное влияние на характер экспериментальных кривых дробления Обработка полученных данных показала (таблица 5), что прослеживается четкая зависимость между исходной влажностью ржи и разницей в работе, затрачиваемой на дробление целого и шелушенного зерна.

Так, ряду по влажности \У=12,0, 14,0; 16,0, 18,0 % соответствует ряд по снижению энергозатрат на дробление ДАдр=1,8,9,1; 13,5 и 14,1 уел ед Вероятно, с повышением влажности ржи возрастают пластические деформации в оболочках зерна за счет растворения находящихся в них гумми-веществ и слизей и заполнения ими капиллярно-пористой структуры поверхностных тканей После снятия оболочек с опытных образцов зерна ржи резко возрастает доступность его к измельчению Установлено, что независимо от исходной влажности ржи помол, полученный с энергозатратами, соответствующими схеме одноступенчатого измельчения, характеризуется проходом через сито с1=1,0 мм на уровне 93,8-95,5 %

Таблица 5 - Влияние шелушения ИК-обработанного зерна на работу,

затрачиваемую на дробление

Влажность зерна Работа, затрачиваемая на дробление (Адр), уел ед

до шелушения после шелушения

№=12 % 61,0 59,2

\У=14 % 72,8 63,7

\У=16 % 79,7 66,2

\У=18 % 89,8 75,7

2.2.3. Оптимизация стадий получения этанола при переработке зерна ржи с целенаправленно измененными технологическими свойствами 2.2.3.1. Влияние параметров механико-ферментативной обработки сырья на показатели качества осахаренного сусла

Характер и глубина процессов, происходящих на стадии получения осахаренного сусла, зависят от способов и режимных параметров переработки сырья, и в значительной степени определяются его технологическими свойствами Последние, как установлено в предыдущих разделах работы, существенно меняются в результате ИК-обработки и шелушения ржи, что должно быть учтено при производстве из него осахаренного сусла

В работе использована низкотемпературная схема переработки крахмалосодержащего сырья, являющаяся в настоящее время наиболее совершенной Выбор ферментов амилолитического действия осуществляется в зависимости от технологических условий и аппаратурного оформления процесса

При переработке сырья с высоким содержанием гумми-веществ наряду с амилолитическими препаратами используют дополнительные ферментативные комплексы, обеспечивающие гидролиз некрахмальных полисахаридов и снижающие вязкость перерабатываемых замесов В случае применения ржи наиболее перспективным препаратом данной группы является Шеарзим 500 Л

Исследовали содержание массовой доли сухих веществ в зависимости от варианта использования бактериальных а-амилаз и применения цитаз Установлено (таблица б), что использование двух типов а-амилаз (мезофильной и термостабильной, в данном случае взятых при соотношении 1 1) при переработке ржи как контрольного, так и опытных образцов эффективнее, чем применение только термостабильной а-амилазы Содержание сухих веществ в сусле варианта 3 в среднем возрастает на 0,2-0,4 % по сравнению с вариантом 1

Внесение в замес ферментного препарата Шеарзим, источника активной ксиланазы, существенно повышает (на 0,7-0,9%) содержание сухих веществ в сусле

при использовании исходного и ИК-обработанного зерна, и значительно в меньшей степени (на 0,2-0,3 %) влияет на процесс в случае переработки шелушенного зерна

Таблица 6 - Содержание сухих веществ в сусле в зависимости от варианта

использования бактериальных а-амилаз и применения цитаз

Вариант получения сусла Используемые ферментные препараты Массовая доля сухих веществ в сусле, %

Исходное зерно ИК- обработанное зерно ИК-обработанное н шелушенное зерно

Вариант 1 Термамил 15,4 15,7 16,6

Вариант 2 Термамил Шеарзим 16,1 16,6 16,8

Вариант 3 Термамил БАН 15,7 16,1 16,8

Вариант 4 Термамил БАН Шеарзим 16,5 17,0 17,1

Сусло, полученное из зерна с выделенной дифференцированной фракцией, характеризуется во всех вариантах более высоким содержанием в сусле сухих веществ

В связи с изменением технологических свойств ржи в результате ИК-нагрева зерна и его шелушения, в частности повышения ферментативной атакуемости крахмала сырья, в работе исследовали возможность сокращения отдельных стадий на этапе обработки водно-зерновой суспензии Установлено, что сокращение продолжительности пауз при 1= 65-70 °С и 1= 90-95 °С не оправдано, если в качестве сырья используют исходное зерно ржи Напротив, при переработке ИК-обработанного зерна, в том числе и прошедшего стадию шелушения, продолжительность паузы при 1= 90-95 °С следует сократить до 30 мин

Исследовали влияние дозировок ферментных препаратов бактериальных а-амилаз, в том числе соотношения в них мезофильных и термостабильных форм, и препарата цитолитического действия на содержание сухих веществ в образцах сусла, полученных из ИК-обработанного зерна ржи по предложенному режиму

Установлено что при равной общей норме внесения а-амилаз повышение доли термостабильных препаратов сопровождается снижением содержания в сусле сухих веществ Установлено, что при использовании в опыте микронизированного зерна ржи на 25-30 % снижается расход а-амилаз, при использовании

шелушенного зерна в 2 раза сокращается расход ферментных препаратов цитолитического действия

Лучшие опытные образцы сусла и контрольный, полученный из исходного зерна ржи (режим в соответствии с Регламентом), были проанализированы по основным показателям качества Из представленных в таблице 7 данных видно, что получение осахаренного сусла из ржи, подвергнутой ИК-нагреву (Опыт 1), а также дополнительному шелушению (Опыт 2), по разработанному температурно-временному режиму механико-ферментативного способа обработки сырья с выбранной дозировкой ферментных препаратов, позволяет повысить показатели качества осахаренного сусла

Таблица 7 -Сравнительная характеристика образцов осахаренного сусла

Образцы по вариантам

Показатели сусла Вариант I Вариант II Вариант III

(Контроль) (Опыт№1) (Опыт №2)

Массовая доля, %

- сухие вещества 16,5 17,0 17,1

- сбраживаемые углеводы 12,2 12,9 14,5

- редуцирующие сахара 3,9 6,0 7,2

- аминныи азот 0,05 0,02 0,02

Видимая доброкачественность, % 74,2 76,0 84,8

Титруемая кислотность, град 0,33 0,46 0,27

2.23.2. Исследование процесса сбраживания осахаренного сусла

Процесс сбраживания зернового сусла зависит от целого ряда факторов, в том числе от его состава Последний в значительной степени определяется степенью гидролиза крахмала и белков сырья, качественным и количественным составом полупродуктов сусла Существенное влияние на процесс сбраживания оказывает вязкость сусла

В настоящей работе эксперименты по сбраживанию контрольных и опытных образцов сусла проводились в двух вариантах без внесения на стадию брожения ферментных препаратов протеолитического действия (контроль) и с их использованием (опыт)

Исследовали интенсивность сбраживания сусла по динамике выделения диоксида углерода Установлено, что длительность сбраживания сусла контрольного и опытного образцов по варианту I (без внесения Алкалазы) составляет 72 часа Процесс сбраживания сусла по варианту II (с внесением Алкалазы) характеризуется существенной интенсификацией процесса для опытных проб. Особенно значительная разница в выделении С02 контрольного (контроль

К2) и опытных образцов (опыт ОЗ) и (опыт 04) отмечена для 12-24 часового периода брожения Также выявлена максимальная скорость сбраживания опытного образца сусла (опыт 04), полученного из ИК-обработанного и шелушенного зерна ржи

Полученные образцы зрелой бражки далее были проанализированы по общепринятым в технологии спиртового производства показателям качества Установлено (таблица 8), что включение в технологическую схему переработки ржи дополнительной стадии высокотемпературной микронизации зерна позволяет в варианте с внесением Алкалазы (опыт 03) повысить содержание спирта на 0,15 % об против контрольного образца (контроль К2)

Лучший образец (опыт 04), где в качестве сырья использовано ИК-обработанное и шелушенное зерно ржи, характеризуется снижением массовой доли ОРВ до 0,167 г/100 см3, сокращением более чем в 3 раза потерь с нерастворимым крахмалом, повышением содержания спирта на 0,27% об Продолжительность сбраживания сокращается с 60 часов до 48 часов, на 0,5 дал повышается выход спирта из 1 т условного крахмала сырья

Вместе с тем, эффективность стадии сбраживания осахаренного сусла определяется не только накоплением конечного продукта - этилового спирта, но и количеством образующихся побочных продуктов, сопутствующих процессу сбраживания

При анализе состава побочных продуктов брожения, определенных в бражках контрольных и опытных образцов установлен ряд закономерностей

Во-первых, снижение общего количества примесей при внесений на стадию сбраживания сусла ферментного препарата протеолитического действия в результате получения более сбалансированного состава сред

Во-вторых, уменьшение содержания вредных летучих примесей при использовании в качестве сырья микронизированного зерна ржи с выделенной фракцией периферийных частей. Содержание примесей в опытных образцах сокращается от 8,0 до 27,0 % по сравнению с контролем Данный факт может быть связан как с повышением качественных характеристик сусла, так и с сокращением продолжительности брожения.

Показатели бражки Образцы по вариантам

Контроль Опыт

К1х К2" 01х 02х 03ю 04"х

Содержание спирта, % об 6,93 7,02 6,94 7,01 7,17 7,29

Массовая концентрация общих сбраживаемых углеводов (ОРВ), г/100 см3 0,357 0,309 0,365 0,290 0,285 0,167

Массовая концентрация несброженных углеводов (РВ), г/100 см3 0,270 0,195 0,260 0,265 0,163 0,120

Массовая концентрация нерастворимого крахмала (НК), г/100 см3 0,105 0,107 0,085 0,040 0,080 0,030

Титруемая кислотность, град 0,50 0,47 0,61 0,40 0,58 0,37

Выход спирта из 1 т условного крахмала, дал 65,2 65,3 65,2 65,3 65,5 65,8

Продолжительность брожения " -72 часа, ** - 60 часов, -48 часов

2.2.4. Сравнительная характеристика вариантов получения сухих кормопродуктов из ржаной послеспиртовой барды

При разработке комплексных ресурсосберегающих технологий переработки сырья в спиртовом производстве, направленных на повышение рентабельности предприятий и одновременного решения стоящих перед шш проблем экологического характера, необходимо полностью утилизировать послеспиртовую барду В данном разделе работы рассмотрены два варианта получения сухого кормопродукга из барды Оба предусматривали выработку продукта с использованием как твердой, так и жидкой части барды

В варианте I исходное (контроль1) или ИК-обработанное зерно (контроль2) ржи измельчали и перерабатывали в соответствии с режимами, принятыми для данного вида сырья Получали образцы зрелой бражки (контроль 1 и контроль 2), их перегоняли, содержимое перегонной колбы использовали для получения твердого остатка, который далее взвешивали и подвергали сушке

Вариант II отличался от варианта I тем, что перед измельчением зерно шелушили Выделяли 10% шелухи После перегонки образцов зрелой бражки (опыт 1 и опыт 2) выделяли твердый остаток, его смешивали с ранее выделенной шелухой, всю массу взвешивали и также подвергали сушке.

Динамику сушки полученных продуктов контролировали по уменьшению веса образцов и расчету влажности проб Кривые сушки образцов твердого остатка барды имели вид типичной кривой сушки и характеризовались двумя периодами

Сравнительная характеристика хода кривых сушки показала, во-первых, что образец твердого остатка, полученного при переработке ИК-нагретого зерна ржи (контроль 2) достигает второго периода сушки быстрее, чем образец (контроль 1);

во-вторых, процесс сушки при включении в технологию стадии шелушения зерна значительно ускоряется. Для варианта II отрезки кривых, определяющие первый период сушки (опыт1,2) имеют более крутой спуск, чем для образцов варианта ¡(контроль 1,2)

Наиболее интенсивно влажность снижается при сушке образца (опыт 2), полученного из зерна, прошедшего стадии микронизации и шелушения. По сравнению с образцом (контроль 2) период до второй стадии сушки в данном опыте сокращается с 90 до 50 мин, то есть практически в 2 раза

На завершающем этапе работы в соответствии со схемами варианта I и варианта II были получены 4 образца сухого кормопродукта

Для получения сухого кормопродукта исходный твердый остаток с \У=52,7-60,1% смешивали со сгущенным фильтратом барды, который получали из исходного фильтрата путем выпаривания на водяной бане в течение 6 часов до образования сиропа с \^=60-65% Смесь высушивали в сушильном шкафу при 1=130°Сда^=10,0-10,5%

Анализ полученных образцов сухого кормопродукта приведен в таблице 9. Он позволяет сделать следующие выводы-

1 Отметить повышение качественных показателей кормопродукта, полученного из зерна, подвергнутого ИК-обработке. Данный способ обработки зерна приводит к деструкции не только крахмала фракции эндосперма, но и к снижению молекулярной массы некрахмальных полисахаридов сырья, что повышает усвояемость кормопродукта Известно, что процент нативной целлюлозы и гемицеллюлоз в комбикормах ограничен их плохой усвояемостью.

2 Установить целесообразность вывода из основного технологического процесса производства этанола веществ, концентрирующихся в поверхностных слоях зерновки ржи Для образцов опыт 1 и опыт 2 отмечено повышение в кормопродукте содержания массовой доли сырого протеина Вероятнее всего, последний факт связан с более качественным составом сусла, полученного из шелушенного зерна, в котором спиртовые дрожжи накапливают больше биомассы

Рисунок 5 -Обобщенная разработанная схема переработки зерна ржи на этиловый спирт и сухой кормопродукт

Показатели Образцы по вариантам

Контроль 1 Контроль 2 Опыт 1 Опыт 2

Массовая доля, %

- сырой протеин 28,5 28,0 31,7 33,2

- сырая клетчатка 18,9 13,6 20,7 12,4

- сырой жир 10,1 10,3 10,1 10,6

- сырая зола 6,5 7,0 6,6 6,7

Безазотистые 26,0 31,1 20,9 27,1

экстрактивные вещества

(БЭВ)

Результаты настоящей работы свидетельствуют о перспективности переработки зерна ржи с включением стадий микронизации и последующею шелушения сырья, так как

• сокращается длительность процессов получения и сбраживания сусла,

• снижаются нормы дозировок ферментных препаратов,

• повышается выход спирта из 1 т условного крахмала сырья,

• снижается содержание вредных летучих примесей в спирте,

• на стадии выработки кормопродуктов из послеспиртовой барды снижаются энергозатраты на сушку продукта

• повышается усвояемость и питательная ценность кормопродукта Разработана комплексная технология и аппаратурно-технологическая схема

получения этанола и кормопродукта повышенной усвояемости из {Необработанного и шелушенного зерна ржи (Патент РФ № 2301261) (рисунок 5)

Представленная разработанная комплексная технология включает основные стадии.

• очистку зерна, поступающего в производство, от примесей

• инфракрасную обработку очищенного зерна ржи

• шелушение ИК-обработанного зерна ржи, отбор шелухи

• получение помола из ИК-обработанного и шелушенного зерна ржи

• подготовку сусла по механико-ферментативной схеме

• сбраживание сусла

• ректификацию - выделение этилового спирта из бражки

• полную утилизацию послеспиртовой барды (получение сухого кормопродукта с возвратом шелухи)

Принципиальное отличие данной схемы от существующих на настоящий момент в отрасли, состоит во включении двух дополнительных стадии предобработки зерна ржи - ИК-нагрева и шелушения

Предложенная технология переработки ржи на спирт была апробирована в условиях спирювого завода ОАО «Ариана-С»( г Беслан)

По результатам опытно-промышленных испытаний рассчитана эффективность производства, оцененная по показателю условно-годовой экономии от снижения себестоимости продукции (Эу.г)

Эу г=(С1 -С2)*В,

где

С1,С2 -себестоимость единицы продукции по традиционной и новой технологии, руб,

В- объем производства продукции в течении года

Для спиртового производства производительностью 3000 дал/сутки этот показатель равен

Эу г=( 175,8 -169,37) * 3000* 303=5,85 млн руб

Рентабельность производства по сравнению с традиционной технологией увеличивается на 6,5%

Выводы

1 Установлено влияние режимов ИК-обработки зерна на физические, биохимические характеристики и структурно-механические свойства ржи Определены допустимые температуры микронизации ржи в зависимости от исходной влажности зерна

2 Оценены сравнительные характеристики механических способов выделения фракций периферийных частей из ИК-обработанного зерна ржи (рассев после дробления и шелушение) Установлено, что потери крахмала с выделяемой фракцией зависят от способа механического воздействия на сырье и исходной влажности ржи

3. Впервые изучен процесс и определены энергозатраты при получении мелкого помола из исходных проб зерна ржи с влажностью W=12,0-18,0 %, подвергнутых инфракрасной обработке при выбранных оптимальных температурах микронизации, а также проб, полученных после шелушения ИК-обработанного зерна Выявлены различия в измельчении зерна пшеницы и ржи и предложены пути повышения эффективности дробления последнею

4 Установлено влияние параметров механико-ферментативной обработки исходного зерна ржи, подвергнутого ИК-нагреву и дополнительному шелушению на показатели качества осахаренного сусла (содержание растворимых сухих веществ, сбраживаемых углеводов, видимой доброкачественности, титруемой кислотности)

5 Определены оптимальные температурно-временные паузы на стадии получения разваренной массы, дозировки ферментных препаратов амилолитического и цитолитического действия, соотношение в а-амилазах мезофильных и термостабильных форм

6 Исследован процесс сбраживания ржаного сусла контрольного и опытных образцов в двух вариантах (без использования микробных протеаз и с их внесением) Показано, что при варианте с внесением Алкалазы процесс сбраживания сусла, полученного из ИК-обработанного зерна, а также подвергнутого дополнительному шелушению протекает более интенсивно, чем исходного сырья, характеризуется накоплением большего количества этилового спирта и меньшего количества примесей

7 Установлено, что выделение из основного технологического процесса производства этанола из ИК-обработанного зерна ржи шелухи в количестве от 10 до 15 % позволяет интенсифицировать стадию сушки кормопродукта, а также повысить его качественные характеристики (усвояемость и питательность)

8 Разработана комплексная технология получения этанола на основе целенаправленного изменения технологических свойств ржи при микронизации зерна и его шелушении, позволяющая интенсифицировать процессы на стадии выработки конечных продуктов при одновременном повышении их качества

9 Практическая ценность работы подтверждена производственными испытаниями на спиртовом заводе ОАО «Ариана-С» Условно-годовая экономия от снижения себестоимости производства этилового спирта для завода мощностью 3000 дал/сут составит 5,85 млн руб

Список работ, опубликованных по результатам диссертации

1 Андриенко Т В, Поляков В А, Крикунова Л Н. Способ повышения эффективности процесса сушки послеспиртовой барды / Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации Матер IV Межд конф -выст -М, 2006 - С 269-271

2 Крикунова Л Н, Поляков ВА, Андриенко Т В Современные подходы в оценке технологических свойств основного сырья спиртовои отрасли // Хранение и переработкасельхозсырья -2006.-№10 -С 37-41

3 Андриенко Т В, Поляков В А, Крикунова Л Н Использование дифференцированных фракций из ИК-обработанного зерна ржи в спиртовом производстве // Производство спирта и ликероводочных изделий - 2007 - №1 -С 10-13

4 Андриенко Т В, Поляков В А, Крикунова Л Н Комплексные технологии переработки ржи в спиртовом производстве, проблемы и новые предложения по их решению / Перспективные направления научно-технического развития спиртовой и ликероводочной отрасли пищевой промышленности Матер VI Межд научн -пршсг конф -М,2007 - С 103-108

5 Андриенко Т В, Поляков В А, Крикунова ЛII Получение осахаренного сусла из ИК-обработанного зерна ржи // Хранение и переработка сельхозсырья -2007.-№7- С 59-62

6. Андриенко Т В , Поляков В А, Крикунова Л Н Сухие кормопродукты повышенного качества из ржаной послеспиртовой барды // Хранение и переработка сельхозсырья - 2007 -№10-С 48-51

7 Крикунова Л Н, Андриенко Т В., Черных В Л, Лебедев А В Влияние ИК-обработки зерна пшеницы и ржи на параметры процесса его измельчения // Известия вузов Пищевая технология - 2007 - № 4- С 76-77

8 Способ производства этилового спирта / Крикунова Л Н, Андриенко Т.В , Сумина Л И, Патент РФ №2301261 - Б И, 2007, №17

Подписано в печать 25 04 08 Формат 30x42 1/8 Бумага типографская № 1. Печать офсетная Печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 103 125080, Москва, Волоколамское ш, 11 Издательский комплекс МГУПП

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Характеристика основного сырья спиртового производства

1.1.1. Агропромышленные аспекты производства зерна ржи

1.1.2. Особенности биохимического состава зерна ржи

1.1.3. Структурно-механические свойства зерна ржи

1.2. Стадии получения этилового спирта

1.2.1. Измельчение зерна (оценка современного состояния и перспективные разработки).

1.2.2. Способы, режимы водно-тепловой обработки сырья и осахаривания

1.2.2.1. Микробиологические аспекты получения сусла по схемам механико-ферментативной обработки зерна

1.2.3. Современные подходы к оптимизации процесса сбраживания сусла

1.3. Пути повышения рентабельности спиртового производства

2.1 .Материалы, оборудование и методы исследования

2.1.1. Материалы

2.1.2. Установка для термообработки зерна

2.1.3. Методы исследований

2.1.3.1.Методы оценки физических, биохимических и структурно-механических свойств зерна и его фракций

2.1.3.2. Анализ полупродуктов спиртового производства (разваренной массы, сусла, бражки)

2.1.3.3. Методы анализа сухого кормопродукта

2.2. Результаты исследований и их обсуждение

2.2.1. Исследование процессов при микронизации зерна ржи

2.2.1.1. Влияние режимов ИК-обработки ржи на физические показатели зерна

2.2.1.2. Влияние режимов ИК-обработки ржи на биохимические показатели зерна

2.2.1.3. Влияние режимов ИК-обработки на структурно-механические характеристики ржи

2.2.1.4. Исследование процесса измельчения ржи с использованием приставки-твердомера к фаринографу

2.2.2. Выделение и анализ дифференцированных фракций из ИК-обработанного зерна ржи

2.2.2.1. Влияние степени шелушения и режимов ИК-обработки зерна на прочностные свойства фракции эндосперма ржи

2.2.3. Оптимизация стадий получения этанола при переработке зерна ржи с целенаправленно измененными технологическими свойствами

2.2.3.1. Влияние параметров механико-ферментативной обработки сырья на показатели качества осахаренного сусла

2.2.3.2. Исследование процесса сбраживания осахаренного сусла

2.2.4. Сравнительная характеристика вариантов получения сухих кормопродуктов из ржаной послеспиртовой барды

2.2.5. Разработка аппаратурно-технологической схемы производства спирта 111 Выводы 116 Список литературы

Актуальность темы

Основным сырьем спиртовой отрасли в настоящее время являются различные виды зерновых культур. Среди них все чаще, особенно в северных регионах РФ, используют рожь. Вследствие специфического биохимического состава данная зерновая культура относится к «проблемному» сырью. Из нее трудно получить равномерный мелкий помол; рожь дает технологические среды с повышенной вязкостью.

Кроме того, при разработке комплексных технологий необходимо учитывать, что ржаная послеспиртовая барда труднее утилизируется, чем, к примеру, пшеничная. Так, рассматривая ее с позиции выработки кормопродуктов, следует помнить, что ржаная барда характеризуется повышенным содержанием сырой клетчатки и, как следствие, пониженной усвояемостью получаемых из нее кормопродуктов. Это ограничивает их использование в рационах сельскохозяйственных животных и птицы.

Учеными предлагаются способы повышения эффективности переработки ржи в спиртовом производстве. К примеру, внедрение в технологию стадии биотехнологической обработки зерна с использованием ферментных препаратов цитолитического действия; обработки водно-зерновых замесов механико-кавитационным способом, ультразвуковым воздействием и ряд других.

В качестве альтернативного варианта может быть предложена схема переработки зерна с включением в процесс дополнительной стадии ИК-обработки ржи.

Данный способ нашел широкое применение при производстве продуктов в ряде отраслей пищевой промышленности, в том числе использующим в качестве основного сырья различные виды зерновых культур. Для его осуществления отрасль имеет промышленно выпускаемое отечественное оборудование, постоянно совершенствующееся как с позиции энергоемкости, так и достигнутой производительности аппаратов.

Метод ИК-обработки позволяет целенаправленно изменять исходные технологические свойства сырья. Причем, глубина и характер данных изменений зависят от режимных параметров нагрева, характеристик обрабатываемого материала и в целом оптимизируются с учетом достижения необходимого результата в каждой конкретной отрасли.

Данный способ с успехом реализован при создании ресурсосберегающей низкотемпературной технологии этанола из зерна пшеницы. {Научныйруководитель проекта — к.т.н., доц. Крикунова JJ.H.)

В технологии переработки ржи в этанол метод инфракрасного нагрева до настоящего времени не использовался.

Учитывая все вышеперечисленное, исследования по разработке научно-практических основ создания комплексной технологии этанола и кормопродукта повышенной усвояемости из ИК-обработанного зерна ржи, несомненно, актуальны и перспективны.

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы является разработка комплексной технологии этанола и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из зерна ржи, в основу которой положены способы ИК-нагрева зерна и последующего выделения из него фракций периферийных частей зерновки.

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:

- провести комплексные исследования по изучению влияния режимных параметров микронизации зерна на физические, биохимические характеристики и структурно-механические свойства ржи;

- выделить с использованием 2-х методов (дробление и рассев или шелушение) и проанализировать дифференцированные фракции из ИК-обработанного зерна ржи;

- установить влияние степени шелушения и режимов ИК-обработки зерна на прочностные свойства фракции эндосперма ржи.

- определить взаимосвязь параметров механико-ферментативной обработки исходного и ИК-обработанного зерна ржи и показателей качества осахаренного сусла;

- исследовать процесс сбраживания контрольных и опытных образцов сусла, проанализировать состав зрелой бражки, в том числе на содержание летучих примесей;

- разработать процессуальные схемы получения сухих кормопродуктов из ржаной послеспиртовой барды; изучить динамику сушки твердого остатка барды; определить основные показатели качества сухих кормопродуктов.

Научная новизна

Научно обосновано влияние режимов ИК-обработки ржи на изменения, происходящие в углеводном и белковом комплексах сырья. Показано, что характер и глубина деструктивных процессов в ржи при ИК-нагреве отличаются от установленных для зерна пшеницы.

Получены новые данные по составу дифференцированных фракций, выделенных из ИК-обработанного зерна ржи, на основании которых установлено преимущество способа шелушения перед способом дробления и рассева.

Впервые с использованием приставки-твердомера к фаринографу исследован процесс измельчения проб исходного зерна ржи с влажностью W=12,0-18,0 %, ИК-обработанного, а также подвергнутого дополнительному шелушению. По результатам анализа кривых дробления выявлены причины повышения энергозатрат при получении мелких помолов из ржи.

Установлена взаимосвязь между степенью шелушения, режимами ИК-обработки зерна ржи и прочностными свойствами фракции эндосперма ржи.

Впервые исследованы процессы получения и сбраживания осахаренного сусла из ИК-обработанного зерна ржи и подвергнутого дополнительному шелушению. Показано, что качественные характеристики сусла и бражки определяются технологическими свойствами перерабатываемого сырья и режимными параметрами отдельных стадий.

Выявлена зависимость между вариантами переработки микронизированного зерна ржи (с выделением и без выделения шелухи) и показателями сухого кормопродукта.

Разработана новая технология этанола из зерна ржи, защищенная Патентом РФ № 2301261.

Практическая ценность

Экономически обоснована перспективность включения в технологическую схему производства этанола из зерна аппаратов по РЖ-обработке сырья и шелушителей, позволяющих в зависимости от режимных параметров микронизации и степени шелушения целенаправленно изменять технологические свойства ржи:

- снижать прочностные свойства зерна и , как следствие, в зависимости от исходной влажности сырья и варианта предобработки уменьшать на 20-30% энергозатраты против контроля;

- повышать в 1,5-2 раза ферментативную атакуемость крахмала и белка сырья.

- снижать содержание сырой клетчатки во фракции, предназначенной к получению кормопродукта.

Разработана комплексная технология этанола и кормопродукта повышенной усвояемости из ИК-обработанного и шелушенного зерна ржи позволяющая:

- сократить длительность стадий получения и сбраживания сусла;

- снизить нормы дозировок ферментных препаратов (амилолитического действия на 30 %, цитолитического действия в 2 раза)

- повысить на 0,5 дал выход спирта из 1 т условного крахмала сырья и одновременно снизить в бражке содержание вредных летучих примесей

- на стадии выработки кормопродукта из послеспиртовой барды снизить энергозатраты на сушку продукта, повысить его усвояемость и питательную ценность.

Проведены опытно-промышленные испытания новой технологии переработки зерна ржи, прошедшего специальные стадии предобработки (ИК-нагрев и шелушение), в условиях ОАО «Ариана С» (г.Беслан).

По результатам опытно-промышленных испытаний рассчитана условно-годовая экономия от снижения себестоимости продукции, которая для спиртового завода мощностью 3000 дал/сут составит 5,85 млн. руб.

1,Обзор литературы

Выводы

1 .Установлено влияние режимов ИК-обработки зерна на физические, биохимические характеристики и структурно-механические свойства ржи. Определены допустимые температуры микронизации ржи в зависимости от исходной влажности зерна.

2.Оценены сравнительные характеристики механических способов выделения фракций периферийных частей из ИК-обработанного зерна ржи (рассев после дробления и шелушение) Установлено, что потери крахмала с выделяемой фракцией зависят от способа механического воздействия на сырье и исходной влажности ржи.

3.Впервые по кривым дробления изучен процесс и определены энергозатраты при получении мелкого помола из исходных проб зерна ржи с влажностью W=12,0-18,0 %, подвергнутых инфракрасной обработке при выбранных оптимальных температурах микронизации, а также проб, полученных после шелушения ИК-обработанного зерна. Выявлены различия в измельчении зерна пшеницы и ржи и предложены пути повышения эффективности дробления последнего.

4.Установлено влияние параметров механико-ферментативной обработки исходного зерна ржи, подвергнутого РЖ-нагреву и дополнительному шелушению на показатели качества осахаренного сусла (содержание растворимых сухих веществ, сбраживаемых углеводов; видимой доброкачественности; титруемой кислотности).

5.Определены оптимальные температурно-временные паузы на стадии получения разваренной массы, дозировки ферментных препаратов амилолитического и цитолитического действия, соотношение в а-амилазах мезофильных и термостабильных форм.

6.Исследован процесс сбраживания ржаного сусла контрольного и опытных образцов в двух вариантах (без использования микробных протеаз и с их внесением). Показано, что при варианте с внесением Алкалазы процесс сбраживания сусла, полученного из РЖ-обработанного зерна, а также подвергнутого дополнительному шелушению протекает более интенсивно, чем исходного сырья, характеризуется накоплением большего количества этилового спирта и меньшего количества примесей.

7.Установлено, что выделение из основного технологического процесса производства этанола из ИК-обработанного зерна ржи шелухи в количестве от 10 до 15 % позволяет интенсифицировать стадию сушки кормопродукта, а также повысить его качественные характеристики (усвояемость и питательность).

8.Разработана комплексная технология получения этанола на основе целенаправленного изменения технологических свойств ржи при микронизации зерна и его шелушении, позволяющая интенсифицировать процессы на стадии выработки конечных продуктов при одновременном повышении их качества.

9.Практическая ценность работы подтверждена производственными испытаниями на спиртовом заводе ОАО «Ариана-С». Условно-годовая экономия от снижения себестоимости производства этилового спирта для завода мощностью 3000 дал/сут составит 5,85 млн. руб.

1. Авдеев А.Н., Носовская JI.T., Лаптева Н.К. Технологическая оценка зерна ржи перспективных сортов как сырья для производства крахмала // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. - №3. - С. 66 - 67.

2. Азарскова А.В. Термовлажностная обработка пшеницы и ее текстурные свойства. Дис. канд.техн.наук. — М., 1995. 216 с.

3. Алексеев В.П., Грунин Е.А. Качество ректификованного спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001 - № 1 - С.34-35.

4. Андреев Н.Р. Научное обеспечение комплексной переработки ржи на крахмал, корма и спирт // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1999. -№1. С.28 -29.

5. 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.

6. Андреев Н.Р., Юрьев В.П. Термодинамические и структурные свойства зерновых крахмалов, выделенных из различных сортов пшеницы, ржи, ячменя // Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. - №11. - С. 710.

7. Аношина А.Н., Егоров И.М., Егоров С.А., Кушаков И.С. и др. Технология низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья в производстве спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2002. №4. - С. 37-39.

8. Бартенев Ю.С., Жуковская С.В. Интенсификация спиртового брожения за счет принудительной адаптации дрожжей к спирту// Ликероводочное производство и виноделие. — 2002 №10. - С.6-7.

9. Бодрова О.Ю. Интенсификация процессов дрожжегенерирования и брожения в технологии спирта с использованием ультразвуковой обработки засевных дрожжей. Дис. канд. техн. наук. — М., 2006. 130 с.

10. Ю.Бугаев А.А., Соловьева Е.В., Кононенко С.Н. Эффективное использование дробильного оборудования.// Известия вузов. Пищевая технология.-2004.-№2-3 .-С. 102-103.

11. П.Бутковский В.А., Мельников Е.М. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства (с основами экологии). — М.: Агропромиздат, 1989. 464 с.

12. Бущук В., Кембэлл У.П., Древе Э. и др. Рожь (пер. с англ.).- М.: Колос, 1980.-247 с.

13. Быков В.Г., Павлюченков А.К. Зерновой комплекс России в период рыночных преобразований в АПК // Хранение и переработка сельхозсырья. -2004.-№5. -С. 7-10.

14. Валиулина Н.А. Применение отхода спиртового производства в комбикормах. Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1992. 25 с.

15. Васильева Н.Я., Цурикова Н.В., Широкова Т.Ю. и др. Сбраживание крахмалсодержащего сырья с применение ферментного препарата Целловиридин Г2х // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2001. № 4. -С. 46-^7.

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

17. Воронина Т.Ю., Рязанова Т.В. и др. Использование зерна злаковых культур для биохимической переработки (для производства пищевого этанола) // Сиб. экологич. журнал 1997. - Т.4. №5. - С. 515-519.

18. Востриков С.В., Губрий Г.Г., Горшков Е.А. Исследование влияния энергии, затрачиваемой на дробление зернового сырья, на выход спирта/ НТП в спиртовой и ликероводочной отрасли: Доклады III Межд научн.-практ. конф. М., 2001. - С.94-98.

19. Востриков С.В., Яковлев А.Н., Бушин М.А., Солонинов Д.А. Факторы, влияющие на вязкость пшеничных замесов // Производство спирта и ликероводочных изделей. 2006. - №1. - С.32-33.

20. Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности.

21. М.: Пищевая промышленность, 1966. 407 с.

22. Гинзбург А.С., Громов М.А. Теплофизические свойства зерна, муки, крупы. М.: Колос, 1984. - 304 с.

23. Гинзбург А.С., Дубровский В.П., Казаков Е.Д., Окунь Г.С., Резчиков В.А. Влага в зерне. М.: Колос, 1969. - 222 с.

24. Главарданов Р. Ферменты Ново-Нордиск в современном производстве спирта // Современные технологии в спиртовой и ликёро-водочной промышленности: Докл. Межд. науч.-практ. конф. — М., 1997. — С. 79-86.

25. Голенков В.Ф. Проблемы биохимии ржи в связи с оценкой ее качества. Дисс. докт. биол. наук. —М.: 1973. -405 с.

26. Горячева М.Г. и др. Рациональное использование зерно-картофельной барды. М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1983. Сер. 12. - Вып.1. -41с.

27. Грачева И. М. Технология ферментных препаратов. М.: Высшая i школа, 1988 - 80 с.

28. Громов С.И. Особенности низкотемпературной переработки зернового сырья на спиртовых заводах // Ликероводочное производство и виноделие. 2005. - № 4. - С. 4 - 6.

29. Громов С.И. Особенности переработки отдельных видов зернового сырья в спиртовом производстве // Ликероводочное производство и виноделие. 2003. - № 3. - С. 8 - 10.

30. Губрий Г.Г. Исследование и разработка дифференцированного способа получения этанола из зернового сырья с использованием целлюлаз. Автореф. дисс. .канд. техн. наук. М., 1994. - 22 с.

31. Гунькин В.А. Оптимизация режимов ИК-обработки ржи по комплексу биохимических показателей. Дисс. канд. биол. наук. — М., 1992.- 174с.

32. Гунькина Н.И., Фараджева Е.Д. Применение дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y—717 в производстве спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2002. - № 3. - С. 14-15.

33. Гут В.М., Мельников В.Г. Откорм крупного рогатого скота на барде. / Л.: Колос, 1984. - 128 с.

34. Джураев Х.Ф., Мехмонов И.И., Хикматов Д.Н. ИК-конвективная сушка сельхозпродуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - № 7. - С. 20-22.

35. Дубовицкий Ю.Е. Разработка комплексной технологии переработки зерна пшеницы на этиловый спирт и белковый продукт. Дисс.канд. техн. наук. -М., 2003. -137 с.

36. Дубовицкий Ю.Е., Колпакова В.В., Крикунова JI.H. Повышение эффективности переработки пшеницы при выработке этанола // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. -№4. - С. 18-20.

37. Дубодел Н.П. Исследование клейковинных белков ржи. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М.; 1978. - 24 с.

38. Дубодел Н.П., Груздев JI.T., Синячкин Е.И., Вакар А.Б. Компонентный и аминокислотный состав белковых фракций клейковины ржи // Прикладная биохимия и микробиология. — 1977. Т. 13. - № 5. - С. 769 -775.

39. Дудкин М.С. Определение содержания пищевых волокон в пшеничных и ржаных отрубях // Вопросы питания. -1988. № 1. - С. 5 - 6.

40. Дячкина А.Б. Роль эндогенных и микробных протеаз в процессе получения и сбраживания ржаного сусла. Автореф. дисс.канд. техн. наук. -М.,-2005.-25с.

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

42. Елькин Н.В., Стребков В.Б., Кирдяшкин В.В. Инфракрасная обработка зерна//Комбикорма. 2006. - №4. - С. 27-28.

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

44. Журба О.С. Разработка новой технологии этанола на основе интенсивных способов переработки зерна пшеницы. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 2004. - 26с.

45. Ильичев Г.Н., Есин С.Б. Изменения технологических свойств зерна при различных операциях ГТО // Труды Алт. Гос. техн.ун-та. 1996. - Вып. 6.-С. 40-45.

46. Ильясов С.Г. Теоретические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. Автореф. дисс. докт.техн.наук —М, 1977. — 46 с.

47. Использование комплексных ферментных препаратов в производстве рожьсодержащих комбикормов: Рекомендации. М.: Информагротех, 1988. -16 с.

48. Кадиева А. Т. Разработка интенсивной технологии этанола на основе целенаправленного применения мультэнзимных систем и новых рас спиртовых дрожжей. Автореф. дисс. техн. наук. — М., 2003. 29 с.

49. Казаков Е.Д. Вода, ее функции в зерне. М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов. 1994. - 51с.

50. Казаков Е.Д. Изменение структуры и текстуры тканей зерна при гидротермической обработке // Известие вузов. Пищевая технология. 1997. -№2-3. -С.8-10.

51. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. -СПб.: ГИОРД, 2005. -512 с.

52. Казаков Е.Д., Кретович B.JI. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Агропромиздат, 1989. — 368 с.

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

54. Калошина Е.Н. Ресурсосберегающие технологии кормопродуктов на базе вторичного сырья спиртового и пивоваренного производств. М.: Издательский комплекс МГУ1111, 2006. — 280 с.

55. Киракосян Ю.Р., Кирдяшкин В.В., Никольская Ю.А., Тюрев Е.П. Применение ИК-излучения при выработке хлопьев ячменя // Пищевая промышленность. 1990. - № 1. - С. 51-53.

56. Кичакова Н.А., Павлова И.Н., Захарова И.Я. Очистка и идентификация амилолитических ферментов Bacillus licheniformis // Прикладная биохимия и микробиология . 1998. - Том. 34. - №5. - С. 503507.

57. Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1976.-375 с.

58. Колпакова В.В., Крикунова Л.Н., Дубовицкий Ю.Е. Дифференцированные фракции переработки зерна пшеницы на спирт -новый источник пищевого белка // Хранение и переработка сельхозсырья. -2001. №6. — С.41-45.

59. Кононенко В.В. Совершенствование комплексной технологии переработки зерна пшеницы на этиловый спирт и белковый продукт. Дисс. канд. техн. наук. М., 2003 - 140 с.

60. Кононенко В.В., Колпакова В.В., Крикунова JI.H. Исследование возможности получения белковых препаратов из дифференцированных фракций зерна ржи и ячменя // Известия вузов. Пищевая технология. 2001. -№5-6 -С35-39.

61. Кононенко В.В., Крикунова JI.H., Колпаков В.В. К вопросу переработки зерна ржи и ячменя в спиртовом производстве // Производство спирта и ликероводочных изделей. 2003. - №3 - С. 11-13.

62. Кошевая В.Н., Емельянова Н.А., Салманова JI.C., Мальцев П.М. Содержание и некоторые физико-химические свойства некрахмальных полисахаридов ржи // Прикладная биохимия и микробиология. 1978. - Т. 14. - № 5. - С.742-745.

63. Крахмал и крахмалопродукты./Под ред. Н.Г. Глюка. / М.: Агропромиздат, 1985. 240 с.

64. Кретович B.JI. Биохимия зерна и хлеба. М.: Наука, 1991. - 136 с.

65. Крикунова JI.H. Сравнительная характеристика методов оценки прочностных свойств зерна // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. -№4. - С.42-45.

66. Крикунова JI.H., Максимова Е.М. Повышение эффективности производства этанола из ржи разделением фракции полисахаридов // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. - №4. - С.20-22.

67. Крикунова Л.Н., Максимова Е.М., Кононенко В.В. Новая ресурсосберегающая технология переработки зерна в спиртовом производстве //. Технология живых систем: научно-техн. конф. -Москва.2003: МКУНБ С.39-40.

68. Крикунова Л.Н., Максимова Е.М., Эффективность дифференцированного способа переработки зерна для получения спирта // Производство спирта и ликероводочных изделей. 2002. - №1. - С. 10-12.

69. Крикунова Л.Н., Омисова О.С., Журба О.С. ИК-обработка сырья в спиртовом производстве // Известия вузов. Пищевая технология. 2004. -№5-6. - С.42-45.

70. Крикунова Л.Н., Стребкова О.С., Гернет М.В. Исследование процесса измельчения ИК-обработанного зерна пшеницы // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2007. №3. — С.34-36.

71. Кузнецова Л.И., Афанасьева О.В. Влияние различных способов модификации ржаной муки на ее крахмальный комплекс // Хлебопечение России. 2002. - №5. - С. 12-13.

72. Кухаренко А.А., Плохов А.Ю., Бельчаков И.В. Экологические аспекты производства этилового спирта из зерносырья // Пиво и напитки. — 2000.-№4.-С. 68-69.

73. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств /Под ред. Л.П.Ковальской. М.: Агропромиздат, 1991. — 335 с.

74. Лазарева А.Н. Интенсификация производства спирта из крахмалистого сырья с помощью ферментов микробного происхождения. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.; 1977. - 26с.

75. Лаптева Н.К. Современное производство и качество зерна ржи, новые сорта с улучшенными хлебопекарными свойствами муки // Хранение и переработкасельхозсырья.-2000. № 5. - С. 52-53.

76. Левин А.Н., Гакинульян П.П. Исследование возможностей использования ИК-лучей для сушки и обеззараживания зерна//Мукомольно-элеваторная промышленность. — 1964. №2. — С. 30-33.

77. Леденев В.П., Ахунова В.А. Получение сухих и концентрированных белково-углеводных кормопродуктов из отходов спиртового производства. / Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК: Тез. докл. Межд. конф. М., 1995. - с. 101-102.

78. Лихтенберг Л.А. Влияние технологических приемов на качество спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий 2001 — № 2 — С. 28-29.

79. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна //Пищевая промышленность 1997. - № 3. - С. 22-24.

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

81. Лихтенберг Л.А. Производство спирта из зерна. Эксплуатация спиртового завода, транспортирование, хранение и переработка сырья // Пищевая промышленность 1998 - № 5 - С. 78-79.

82. Лихтенберг JI.A. Спиртовое производство России на пороге XXI века // Пищевая промышленность. — 2000. №7. - С.52-54.

83. Лихтенберг Л.А., Лозанская Т.П., Худякова Н.М. Производство сухих кормовых дрожжей из зерновой барды // Пиво и напитки. 2000. - №5. - С. 74-75.

84. Лукерченко В.Н. Некрахмалистые углеводы зерна и их значение для спиртового производства // Пищевая промышленность. 2000. - №1. — С. 6263.

85. Лукерченко В.Н. Процесс сбраживания сусла в спиртовом производстве на установках малой и средней мощность // Пищевая промышленность. 2000. - №2. - С 54-56.

86. Любарский Л.Н. Рожь. — М.: Хлебоиздат, 1956-186 с.

87. Максимов А.С., Черных В.Я. Лабораторный практикум по реологии сырья, полуфабрикатов и готовых изделий хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств. М.: Издат. комплекс МГУ 111 I. - 2004. - 163 с.

88. Максимова Е.М. Разработка комплексной ресурсосберегающей технологии этанола на основе целенаправленного изменения реологических характеристик зерна. Дисс. канд. техн. наук. -М., 2001. -180с.

89. Максимова Е.М., Крикунова Л.Н., Мельников Е.М. Механические и биотехнологические способы выделения фракции некрахмальных полисахаридов зерна, перерабатываемого в этанол // Известия вузов. Пищевая технология. 2001. - №1. - С. 34-36.

90. Максимова Е.М., Крикунова Л.Н., Черных В.Я., Цурикова Н.В. Исследование реологических характеристик замесов для оценки действия ферментных препаратов с термостабильной а-амилазой // Хранение и переработка сельхозсырься. 2001. - №1. — С.23-25.

91. ЮО.Макушин Б.И. Разработка ресурсосберегающей технологии получения белково-витаминного кормопродукта на основе обогащенной послеспиртовой барды. Дис. канд. техн. наук. М, 2006.-1'44с.

92. Маринченко В.А., Кислая JI.B., Мудрак Т.Е., Серова Ю.З. Применение термотолерантных дрожжей расы К-81 в производстве спирта // Ферментная и спиртовая промышленность. — 1987. № 3. - С. 24 — 26.

93. Мельников Е., Мерко А. Производство быстроразваривающейся крупы и зерновых хлопьев // Хлебопродукты. — 1998. № 12. — С. 20-21.

94. ЮЗ.Наумов И. А. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи. — М.: Колос. — 1975. 253 с.

95. Юб.Омисова О.С., Крикунова JI.H., Лебедев А.В., Джерембаева Н.Е., Черных В.Я. Исследование прочностных свойств зерна пшеницы на приборе «Структурометр СТ-1»// Известие вузов. Пищевая технология. 2007. - №1. -С.42-45.

96. Ю7.0сновы управления инновациями в пищевых отраслях АПК. Наука. Технология. Экономика./Под ред. В.И. Тужилкина. М.: Изд-во МГУПП, 1998.-842 с.

97. Ю8.0спанов А.А., Тлегенов Ш.К. Научное обеспечение процесса дробления сырья//Хранение и переработка зерна. 2004. - №3. - С. 48-49.

98. Панфилова И.А. Разработка технологии быстроразвариваемой крупы и хлопьев из целого зерна пшеницы профилактического назначения с использованием ИК-обработки. Дисс. . канд. техн. наук. -М. 1998. - 177с.

99. О.Панфилова И.А., Доронин А.Ф., Кирдяшкин В.В. Проблемы и перспективы использования ИК-технологии при производстве продуктов питания на зерновой основе М.: АгроНИИТЭИПП, 1997-вып. 1-2.- 31с.

100. Пахомов А.И. Проблемы рынка зерна и эффективность егоиспользования в спиртопроизводетве. Автореф. дисс.канд. эконом, наук. —1. Воронеж; 1994.-18 с.

101. Пичко В.Б., Ельчиц С.В., Зубченко B.C. и др. Воздействие магнитного поля на клетки Sacch. Cerevisiae // Пищевая промышленность. -1990. №6.-С. 50-52.

102. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С.Егорова.-М.: Из-во Мое. ун-та, 1976. 307с.

103. Покровский А.А., Ертанов И.Д. Атакуемость белков пищевых продуктов протеолитическими ферментами in vitro // Вопросы питания. — 1965.-Т. XXIV.-С. 3-38.

104. Полыгалина Г.В. Технохимический контроль спиртового и ликероводочного производства. М.: Колос, 1999. — 334 с.

105. Иб.Поляков В.А., Римарева JI.B. О научном обеспечении биотехнологии ферментных препаратов для перерабатывающих отраслей АПК // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. - № 8. - С. 106 — 111.

106. Поляков В.А., Римарева JI.B., Ксандопуло Г.Б. Перспективные биотехнологические процессы для спиртовой промышленности // Производство спирта и ликероводочных изделий. —2002. №1. - С. 6 —8.

107. Разумов В.А. Справочник лаборанта-химика по анализу кормов. — М.: Росельхозиздат, 1986. 304 с.

108. Римарева JI.B. Новые расы дрожжей для повышения эффективности спиртового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2000.- № 1.- С. 18 — 20.

109. Римарева JI.B. Повышение эффективности биотехнологических процессов спиртового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2003. - № 4. - С. 13-18.

110. Римарева JI.B., Оверченко М.Б., Гернет A.M. Скрининг активных рас дрожжей с термотолерантными и осмофильными свойствами для интенсификации производства этанола // Пиво и напитки. -2000. № 1. - С. 34-36.

111. Римарева JI.B., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И. Зависимость физиологической активности спиртовых дрожжей S. Cerevisiae 985-Т и 987-0 от экстремальных температур и осмоса // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. - № 2. - С. 25 - 27.

112. Римарева JI.B., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т. Интенсификация спиртового производства на основе использования мультиэнзимных систем // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2004. № 2. - С.26 - 28.

113. Римарева JI.B., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т., Шелехова Т.И., Веселовская О.В. Рациональный выбор расы дрожжей // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. - № 2. - С. 19—21.

114. Сергиенко Н.Н., Устинников Б.А., Бригаденко М.К Переработка ячменя на спирт без применения других культур зерна // Пиво и напитки. -1999. -№4.- С. 56-57.

115. Сизенко Е.И. Научное обеспечение производства и переработки зерна озимой ржи в Российской Федерации // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2003. JVfe 5. - С. 7 - 8.

116. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна и продуктов его переработки. -М.: Агропромиздат, 1989. 159 с.

117. Соловых С.Ю., Егорова М.А. Влияние динамических характеристик измельчителей на качество процесса измельчения / Молодыеученые — пищевым и перерабатывающим отраслям АПК: Тезисы докл. научн.-техн. конф. -М., 2000. С. 19-20.

118. Сотников В.А., Марченко В.В., Гамаюрова В.В. Лимитирующий фактор низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья // Производство спирта и ликероводочных изделий. — 2005. № 1. - С. 12 - 16.

119. Сотников В.А., Федоров А.Д., Гамаюрова B.C., Котельникова Н.И., Котельников М.В. Способ низкотемпературного разваривания крахмалистого сырья в производстве спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2002. - № 1. - С. 13 - 15.

120. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта / Крикунова Л.Н, Колпакова В.В., Дубовицкий Ю.Е. Патент РФ № 2180921. Приоритет от 26.12.2000. Публикация 27.03.2002, Бюл.№9.

121. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта / Колпакова В.В., Крикунова Л.Н., Кононенко В.В. Патент РФ 2210595. Опубл. 20.08.2003., Бюл. №23.

122. Способ подготовки и переработки зерна / Росляков Ю.Ф., Вербицкий В.В. и др. Патент РФ № 2088332, 1997.

123. Способ производства этилового спирта // Крикунова Л.Н., Журба О.С., Омисова О.С., Гернет М.В., Кидряшкин В.В., Патент РФ №2265663. Приоритет от 25.11.2004. Публикация 10.12.2005, Бюл. №34.

124. Способ производства этилового спирта // Крикунова Л.Н., Журба О.С., Леденев В.П., Кидряшкин В.В., Елькин Н.В. Патент РФ №2221872. Приоритет от 23.12.2002. Публикация 20.01.2004, Бюл. №2.

125. Способ производства этилового спирта из зернового сырья / Крикунова Л.Н., Максимова Е.М., Мельников Е.М., Орешкина Л.Ю. Патент РФ № 2162103. Приоритет от 08.02.2000. Публикация 20.01.2001. Бюл. №2.

126. Справочник. Вторичные сырьевые резервы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охраны окружающей среды / Под. Ред. Е.И. Сизенко. М.: Пшцепромиздат, 1999. - 468 с.

127. Стабников В.Н. Этиловый спирт. -М.: Пищевая промышленность, 1976.-272 с.

128. Стребкова О.С. Разработка ресурсосберегающей технологииэтанола из ИК-обработанного зерна пшеницы. Дисс.канд. техн. наук . 1. М., 2007.-с. 164.

129. Технологическая инструкция по применению ферментных препаратов компании Новозаймс А/С в технологии переработки крахмалистого сырья на спирт. — М., 2004. 35с.

130. Технология спирта. / Под ред. B.JI. Яровенко. —М.: Колос, 1999.464с.•143.Типовой технологический регламент производства спирта из крахмалистого сырья. — М.: 1998. —78 с.

131. Устинников Б.А., Громов С.И. Внедрение гидроферментативной обработки крахмалистого сырья на спиртовых заводах. —М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. Сер. 24. - Вып. 1. - С. 32.

132. Устинников Б.А., Пыхова С.В., Громов С.И, Карайчев С.И. Производство спирта с использованием механико-ферментативной обработки сырья. -М.: АгроНИИТЭИПП 1989 - Сер. 24. Вып. 4. - С. 32.

133. Устинников Б.А., Яровенко B.JL, Горячева М.Г. и др. Рациональное использование зерно-картофельной барды. М.:ЦНИИТЭИпищепром, 1983. -24с.

134. Фертман Г.И., Шульман М.С. Физико-химические основы производства спирта. -М.: Пищепромиздат, 1960. 259 с.

135. Фурсов О.В., Аникеева Л.А., Кузовлер В.А. и др. Особенности ферментативного гидролиза крахмальных гранул зерна злаковых //Прикладная биохимия и микробиология. — 1990. Том 26.- Вып. 3. — С. 371377.

136. Черных В.Я., Кирдяшкин В.В., Панфилова И.А., Ширшиков М.А. Изменение вязкости крахмального геля крупы и хлопьев из зерна пшеницы при ИК-обработке//Хлебопродукты. 2001. - №4. - С. 24-26.

137. Черных В.Я., Лабутина Н.В., Крикунова Л.Н., Ширшиков М.А. Технология зернового хлеба с применением ИК-энергоподвода//Хранение и переработка зерна. 2004. - №8. - С. 42-44.

138. Чешинский Л.С. Рынок зернового сырья для производства спирта // Пиво и напитки. 1999 - №5. - С.38.

139. Чигарева Н.П. Технология спирта и качество барды. / Применение спиртовой барды и удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур (сборник статей). Под ред. Ненайденко Г.Н. -Иваново, 1996. -С.13-18.

140. Чипчар Р.А. Разработка интенсивной технологии и аппаратуры для подготовки крахмалосодержащего сырья к сбраживанию. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев, 1986. —25 с.

141. Шахтимин Э.Л., Перова Э.Я. применение способов холодного затирания на спиртовых заводах ФРГ и ГДР // Ферментная и спиртовая промышленность. 1982. - №7. - С. 44-46.

142. Юдицкий Д.Г. Пути дальнейшего совершенствования непрерывного разваривания крахмалистого сырья // Ферментативная и спиртовая промышленность 1972. - №2. - С. 13-16.

143. Ярмош В.И. Состояние и перспективы развития спиртовой и ликероводочной промышленности России // Производство спирта и ликероводочных изделий 2003. - №2. - С.6-8.

144. Яровенко В.Л., Фремель В.Б., Лыков Ю.В., Савина А.П. Пути рационального использования зерно-картофельной барды. / М., 1977, 40с.

145. Abdel Aal Е. - S. М., Sosulski F.W. Bleaching and fractionation of dietary fiber and protein from wheat-based stillage. / Lebensm. - Wiss. U. -Technol., 34, 2001. - pp. 159 -167.

146. Akayezu J-M., Linn J.G., Harty S.R., Cassady J.M. Use of distillers grains and co-products examined. / Feedstuffs, Dec., 1998. 11 - 13.

147. Balni C., Masson P. Effects of High pressure on proteins // Food Rev. Inst. 1993 - v. 9 - №4 - pp.611-628.

148. Berlanga TM., Atanasio С., Mauricio JC., Ortega JM. Influence of aeration on the physiological activity of flor yeasts. / J. Agric. Chem., 49(7), 2001. -pp. 3378-84.

149. Champenois Y., Rao M.A., Walker L. Influence of Gluten on the Viscoclastic Properties of Starch Pastes and Gels // J. Sci Food Agric 1998 -№78-p. 119-126.

150. Chedid L.L., Kokini J.L. Influence of protein addition on rheological properties of amylase and amylopectin-based starches in excess water // J. Cereal. Chem. 1992 - № 69 - p. 551-555.

151. Cromwell GL., Herkelman KL., Stahly TS. Physical and nutritional characteristics of distillers dried grains with solubles for chicks and pigs. / J Anim. Sci. 1993 Mar; 71(3): 679-686.

152. Czuprynski В., Klosowski G., Kotarska K. Aldehydy w spirytusach surowychnome trendy // Przem. Ferment Owos. — Warz. 2000. - V.44. no 2. - p. 24 - 26.

153. Garroll R., Keim. Process for making fermentable sugars and high-protein products. Patent US 4361651 С 12 P7/06; C12 P19/20, 1982.

154. Monceaux P., Segard E. Procede deproduction d'ethanol el de divers sous-produits a partir de cereales. Brevet dinvenvention FR 2586032 С 12P7/06; A23 J 1/12, 1988.

155. Mustafa A.F., McKinnon J.J., Christensen D.A. Chemical characterization and in vitro crude protein degradability of stillage derived from barley and wheat — based ethanol production. / Anim. Feed Sci. Technol. 80, 1999.-pp. 247-256.

156. Mustafa A.F., McKinnon J.J., Ingledew M.W., Christensen D.A. The nutritive value for ruminants of thin stillage and distillers' grains derived from wheat, rye, triticale and barley ./J. Sci. Food. Agric., 80, 2000. pp. 607-613.

157. Park J.K., Rivera B.C. Alcohol production from various enzymes -converted starches with or without cooking. // Biotechnology and Bioengineering. 1982. - V. 24. - № 2. - p. 87 - 89.

158. Richard C. Confectionary ingredients from starch // Food Technol -1991 v.45 - №3 - pp. 149-150.

159. Saastamoinen M., Plaami S., Kumpulainen J. Pentosan and |3-glucan content of linnist winter rye varieties as compared with of six other countries // J. Cereal Sci. 1989, v. 10, №3, p. 199 - 207.

160. Seinosuke Veda, Yojiro Koba. Alcoholic fermentation of raw starch without cooking by using black-koji amylase // Journal of Fermentation Technology. 1980. - V. 58 - № 3. - p. 234 - 237.

161. Siebel W., Stephan H. Verarbeitungswert von Roggen-Mahlerzeugnssen, Auswertung von Roggen-Backversuchen // Getreide, Mehl und Brot. 1980 (34), № 8. - P. 203 - 206.

162. Vinkx С J.A., Reynaert H.R., Grobet P.J., Delcour J.A. Physicochemical and functional properties of nonstarch polysaccharides. Variability in the stracture of water-soluble arabinoxylans // Cereal Chemistry. 1993, v. 70, № 3, p. 311 -317.

163. Vinkx C.J.A., Reynaert H.R., Grobet P.J., Delcour J.A. Physicochemical and functional properties of nonstarch polysaccharides. Variability in the stracture of water-soluble arabinoxylans // Cereal Chemistry. 1993. - v. 70.- Jvfe 3. - p. 311 -317.

164. Zydorczyk V.S., Biliaderis C.G. Effect of molecular size physical properties of wheat arabinoxylan // J. Agr. Food Chem. 1992 - v. 40 - № 4 - p. 561-568.