автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка новой технологии этанола на основе интенсивных способов переработки зерна пшеницы

На правах рукописи

Журба Олег Сергеевич

РАЗРАБОТКА НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭТАНОЛА НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИВНЫХ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ

Специальность 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов

(по отраслям)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Государственном Научном Учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИПБТ РАСХН)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Поляков Виктор Антонович

доктор технических наук, профессор Иванова Людмила Афанасьева

кандидат технических наук Громов Станислав Иванович

В е д у а я организация:

Московская государственная технологическая академия

«&!»

Защита состоятся « СУ/ » апреля 2004 года в II часов на заседании Диссертационного Совета К 006.036.01 по специальности 05.18.07 Всероссийского научно-исследовательского института пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ РАСХН) по адресу: 111033, Москва, Самокатная ул., д. 46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИПБТ РАСХН

Автореферат разослан

марта 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Чередниченко B.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ состояния спиртовой и ликероводочной отрасли ставит перед ней задачи, в первую очередь по совершенствованию технологии и стабилизации процесса получения спирта; по сокращению теплоэнергетических затрат, по более эффективному использованию сырья, вторичных ресурсов и отходов производства, по увеличению ассортимента, повышению качества и конкурентоспособности продукции.

Для решения поставленных задач отечественными и зарубежными специалистами предлагаются различные схемы переработки зерна в спиртовом производстве. Среди них в последнее время активно развивается научное направление, посвященное использованию аппаратов роторно-пульсационного типа на стадии подготовки сырья.

Реализуемые в установках условия обработки - большие градиенты скоростей, активный гидродинамический режим, эффективная турбулизация и пульсации потока, поле мощных акустических колебаний широкого диапазона частот, кавитационные эффекты, высокие напряжения сдвига, сочетающиеся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы, приводят к интенсификации всех процессов, протекающих в гетерогенных средах.

Эффективность переработки сырья с использованием роторно-пульсационных аппаратов достигается за счет одновременного протекания процессов доизмельчения помола зерна, растворения и гидролиза крахмала. Все это происходит с высокой скоростью массообмена, в условиях механо-кавитационного воздействия на водно-зерновую смесь.

Однако, несмотря на все перечисленные достоинства, в разработанных технологических схемах, относящихся преимущественно к перспективным «мягким» режимам водно-тепловой обработки, исходное зерно предварительно измельчают, хотя степень дробления, как установлено, принципиального значения при этом не имеет. Измельчение рассматривается как фактор необходимый для последующего перевода крахмала в растворимое состояние.

Вместе с тем, переход на обработку зерна при температурах до 100°С обостряет проблемы микробиологического характера. Общеизвестно, что зерновое сырье, особенно фуражное, является источником различных

содержание и качественный состав подвержен значительным колебаниям. Попадая в технологический процесс, они могут привести к инфицированию сред и, как следствие, к снижению выхода этилового спирта из 1 т условного крахмала и понижению его качества.

Стадия предварительного сухого измельчения зерна практически перекрывает пути к снижению микробиологической обсемененности помолов. Включение в технологическую линию мойки зерна, как одного из самых легких и распространенных, к примеру, в мукомольно-крупяном производстве, способов снижения его загрязненности по классическим схемам, не представляется возможным. Существуют и другие, нетрадиционные для спиртовой отрасли способы повышения микробиологической чистоты целого зерна, например ИК-обработка сырья. Однако, данных по их применению в технологии этанола не обнаружено. Вместе с тем, исключение из технологического процесса стадии сухого измельчения зерна позволит, во-первых, освободить значительные производственные площади и исключить пыление, во-вторых, повысить за счет специальной обработки чистоту зерна, в-третьих, даст возможность, в случае необходимости, предварительно изменить реологические, в том числе структурно-механические, свойства- зерновки.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка технологии этанола повышенного качества из пшеницы на основе применения аппаратов роторно-пульсационного типа и интенсивных способов воздействия на сырье.

В задачу исследований входило:

- изучить процессы при переработке целого зерна пшеницы на стадии замеса с применением роторно-пульсационного аппарата;

- исследовагь принципиальную возможность улучшения технологических свойств основного сырья спиртового производства термообработкой зерна пшеницы ИК-излучением и изучить влияние режимов обработки на биохимические и реологические харакгеристики зерна;

- определить оптимальные режимы гидротермической обработки зерна и разработать на его основе способ глубокой очистки зерновки от микробиологических и химических загрязнений;

- исследовать видовой и количественный состав внешней и внутренней микрофлоры зерна до и после очистки;

- изучить динамику процесса получения разваренной массы по механико-ферментативной схеме контрольного и разрабатываемого вариантов;

- провести сравнительную характеристику показателей качества сусла и бражки, в том числе, по содержанию побочных продуктов спиртового брожения, полученных по традиционной и новой технологии;

- разработать аппаратурно-технологическую схему производства этанола, включающую стадии мойки, проларивания, обработки сырья в РПА.

Научная новизна. Впервые изучена возможность использования ИК-воздействия на зерно для улучшения технологических свойств основного сырья спиртового производства. Показано, что при оптимальном времени прогрева (30-40 сек.) в сырье протекают процессы, направленные на разупрочнение зерновки, тепловую и биохимическую деструктуризацию углеводов, повышение степени клейстеризации и ферментативной атакуемости крахмала.

Научно обоснованы и определены оптимальные параметры скоростного кондиционирования зерна, позволяющие провести целенаправленное изменение реологических свойств сырья.

Исследован видовой и количественный состав внешней и внутренней микрофлоры зерна и показано, что режимы разработанного на основе скоростного кондиционирования способа глубокой очистки зерна определяют микробиологическое состояние сырья.

Изучена динамика процесса получения разваренной массы, по результатам которой теоретически обоснованы температурно-временные режимы стадий механико-ферментативной обработки сырья.

Установлены закономерности изменения показателей качества сусла и зрелой бражки, полученных в ходе переработки целого зерна пшеницы, прошедшего стадии глубокой очистки и роторно-пульсационного воздействия и показано, что они превышают контрольные.

Научная новизна разработанной технологии этанола из пшеницы, в основу которой положены интенсивные способы теплового и механического воздействия на сырье, защищена Патентом РФ № 2221872.

Практическая ценность. Разработана высокоэффективная технология этанола повышенного качества из зерна пшеницы на основе интенсивных способов теплового и механического воздействия на сырье, позволяющая:

- исключить из технологической схемы стадию сухого дробления зерна и, как следствие, обеспечить чистоту производства, снизить категорийность участка подготовки сырья;

- проводить глубок) ю очистку зерна от микробиологических загрязнений;

- сократить продолжительность стадий механико-ферментативной обработки сырья с 4-5-ти часов для традиционных схем до 2-2,5 часов;

- увеличить выход спирта на 0,2-0,3 дал из 1 т условного крахмала сырья;

- повысить качество бражки, снизив на 20-30% содержание в ней летучих примесей, а следовательно, сократить материальные затраты на ректификацию.

Проведена опытно-промышленная проверка технологии высококачественного эганола из целого зерна пшеницы с использованием стадий мойки, пропаривания и роторно-нульсационной обработки сырья на Корыстовском и Симском (ОАО «Симс») спиртовых заводах.

По результатам опытно-промышленной проверки рассчитана условно-годовая экономия от снижения себестоимости продукции по проектируемому варианту. Для спиртового завода мощностью 3000 дал/сут. этот показатель составил 1,66 млн. рублей.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на II Международной научно-практической конференции «Разработка, производство, продвижение и продажа вин, алкогольных и пивобезалкогольных напитков» (Москва, 2002 г.), на IV Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и современное оборудование - важнейшие составляющие успеха экономического развития предприятий спиртовой и ликероводочной промышленности» (Москва, 2003г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 8 публикациях, включая 4 статьи и 1 патент.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной и экономической частей, выводов, списка литературы из 200 наименований и приложений.

Основное содержание работы изложено на 138 станицах машинного текста, содержит 23 рисунка и 25 таблиц.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы приведены данные, характеризующие зерновое сырье с позиции влияния на спиртовое производство структуры и свойств крахмала, реологических свойств и микробиологических характеристик зерна. Рассмотрены стадии получения этанола в контексте перспективных способов получения высокодисперсных помолов, современных подходов к оптимизации процессов получения разваренной массы, сусла, бражки.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Материалы и методы исследований

Исследования осуществляли в лабораторных и промышленных условиях на базах ГНУ ВНИИПБТ, МГУПП и ряда заводов спиртовой отрасли.

Объектом исследования явилось зерно пшеницы, урожаев 1999-2003 г.г., поступившее на переработку на спиртовые заводы РФ (Корыстовский, Симский).

На стадии биотехнологической обработки зерна применяли ферментные препараты отечественного и зарубежного производства: Амилосубтилин ГЗХ, Глюкаваморин ГЗХ, Термамил SC, Сан Супер 240L.

Анализ состава исходного зерна пшеницы и прошедшего обработку проводили с использованием: поляриметрического, химического методов и метода бродильной пробы для определения массовой доли крахмала; метода Попова М. - Шаненко Е. для анализа содержания декстринов; метода Шомодьи - Нельсона для определения свободных редуцирующих Сахаров.

Физические и реологические свойства зерна исследовали с использованием приборов «Структурометр» и «Амилотест АТ-97», степень клейстеризации крахмала и его ферментативную атакуемость определяли по методикам, описанным в работе В. Гунькина.

Степень дробления зерна рассчитывали путем рассева помола через сито с диаметром 1,0 мм, модуль крупности - путем рассева помола через набор сит.

Контроль микробиологического состояния зерна осуществляли путем идентификации и подсчета бактериальной и грибной микрофлоры при высеве на чашки Петри с селективными питательными средами, а также методом самозакисания пробы.

Анализ полупродуктов спиртового производства проводили с применением общепринятых в отрасли методов.

2.2. Лабораторные, промышленные установки и аппараты

На стадии лабораторных исследований применялись аппарат, имитирующий работу погружного РПЛ, производства Германии IKA-EUKOTURRAX T20 STANDARD, работающий при 3-16 х 103 об/мин, и установка по ИК-обработке зерна, разработанная в МГУПП.

В промышленных условиях среды обрабатывали с использованием РПА погружного типа марки ДПС и РПА проточного типа, работающего при 1,5-3,0 х103 об/мин.

Мойку зерна осуществляли на моечной машине КВД, гидротермическую обработку - на пропаривателе П-32-КБ.

2.2.Результаты исследований и их обсуждение

В основу разработки новой технологии легли следующие положения:

- перспективность применения для обработки сред роторно-пульсационных аппаратов;

- целесообразность исключения из аппаратурно-технологической схемы стадии сухого дробления зерна;

- принципиальная (на основе использования РПА погружного типа) возможность перевода процесса сухого дробления зерна на его «мокрое» измельчение;

- научно-технические предпосылки, позволяющие подобрать способы целенаправленного изменения прочностных свойств сырья;

- практические данные влияния качественных характеристик зерна с позиции его микрообсемененности на выход спирта и состав его примесей, обосновывающие перспективность введения в технологию стадий глубокой очистки сырья.

Обобщенная процессуальная схема разрабатываемой технологии приведена на рис.1.

Изучение процессов при переработке целого зерна пшеницы с применением роторно-пульсационного аппарата. Все действующие и предлагаемые варианты технологий переработки зерна на спирт, включая комплексные, ресурсо-, энергосберегающие, на первом этапе предусматривают решение задачи перевода крахмала зерна в растворимое состояние. На практике это достигается механической и водно-тепловой обработкой зерна, включающей его очистку, измельчение, приготовление замеса и разваренной массы.

При разработке новой технологии этанола из целого зерна пшеницы с использованием на стадии замеса роторно-пульсациошюго аппарата (конструктивно мог быть применен только РПА погружного типа) прежде всего, необходимо было определить степень перевода веществ зерна в экстракт.

Полученные результаты (табл. 1) показывают, что режимы обработки целого зерна пшеницы в роторно-пульсационной установке оказывают существенное влияние на переход веществ сырья в экстракт. Прослеживается четкая зависимость повышения содержания растворимых сухих веществ в разваренной массе при увеличении времени и скорости обработки сырья. Причем, более существенно на повышение данною параметра влияет последний фактор. Максимальное содержание растворимых сухих веществ имеют образцы разваренной массы, подвергнутые РПА воздействию при 7-10 тыс. об\мин. В них содержание экстракта достигает уровня Контроля уже за 1-3 минуты

Таблица 1

Влияние режимов обработки целого зерна пшеницы в роторно-пульсационном

аппарате на содержание растворимых сухих веществ в разваренной массе, %)

Скорость обработки, об/мин Содержание растворимых сухих веществ,%♦ (Время обработки,мин)

0,5 1 " 3 5 10

3x10' 10,3 14,2 ' 16,5 17,0 17,6

5x10' 13,0 15,7 16,4 17,6 18,1

7x10' 16,7 17,7 18,5 19,2 19,5

10 х 10' 17,5 18,4 18,8 19,5 19,6

*) Контроль (Переработка зерна по типовому Регламенту) -18,5 % С.В,

Однако, промышленные роторно-пульсационные аппараты отечественного производства, которые имеют практические перспективы широкого внедрения на спиртовых заводах РФ, характеризуются значениями скоростей обработки в пределах об\мин. То есть, разрабатываемая технология должна ориентироваться на опытные варианты № 1, в которых экстрактивность сырья ниже контрольных образцов.

Выборочные опытные и контрольный образец разваренной массы были осахарены. Показатели сусла, полученного путем переработки смеси из целого зерна с водой в роторно-пульсационном аппарате при 3 X 103 об\мин в течение 10 минут, оказались ниже уровня контрольного варианта. Общее содержание растворимых сухих

веществ в сусле снизилось на 0,8%, в 10м числе за счет уменьшения массовой концентрации сбраживаемых углеводов (15,1%, против 16,4%).

Вероятно, реологические, в частности структурно-механические, свойства исходного зерна характеризовались повышенной прочностью, что и приводило к недостаточному разрушению зерновки в ходе обработки и, как следствие, к неполному переходу крахмала в растворимое состояние.

Способы целенаправленного изменения реологических свойств зерна. В настоящее время известно несколько приёмов, способных изменить реологические свойства зерновки. Самым распространённым и широко используемым в мукомольно-крупяном производстве - является гидротермическая или термовлажная обработка (ГТО) Также к технологическим приемам, направленным на снижение прочностных свойств сырья, следует отнести методы экструдирования, шелушения зерна и его биотехнологической предобработки, ультразвуковую обработку и термопрогрев зерна ИК-излучением.

Термообработка зерна пшеницы ИК-излучением. Среди перечисленных способов целенаправленного изменения реологических свойств зерна для осуществления поставленных в работе задач самым перспективным, исходя из теоретических предпосылок, является метод ИК-воздействия на сырьё. Данный процесс нашел широкое применение при производстве ряда продуктов, в том числе новых нетрадиционных продуктов питания на зерновой основе. Однако, несмотря на большое количество экспериментальных данных, работ по применению ИК-обработки в спиртовом производстве до настоящего времени не проводилось. Вместе с тем, все разработки не учитывают специфики переработки зерна в этанол, в частности, необходимости полного сохранения крахмала зерна, как основного компонента сырья, влияющего на выход спирта. В разработанных для мукомольно-крупяной, пищеконцентратной и других отраслей АПК технологиях допускается частичное термическое разрушение крахмала, не ухудшающее, а в ряде случаев и повышающее потребительские свойства продуктов, поэтому, технологические режимы ИК-обработки требовали корректировки.

Были выполнены работы по выявлению влияния продолжительности обработки зерна при плотности лучистого потока Е=22-24 квт\мг на показатель «условная крахмалистость». (табл. 2). Установлено, что поляриметрический метод не может быть

применен для анализа проб, подвергнутых ИК-обработке. В ряде случаев условная крахмалистость зерна возрастала в сравнении с контрольными образцами, в других имела пониженное значение. Вероятно, под действием ИК-облучения в зерне происходили изменения в углеводном составе, что в свою очередь, отражалось на конечной характеристике фильтрата. Как следствие, плоскость поляризации отклонялась несколько иначе, чем в необработанном зерне.

Вместе с тем установлена хорошая сходимость результатов между химическим методом и методом бродильной пробы. Последний рекомендуется для анализа зерна, подвергнутого ИК-обработке.

Таблица 2

Влияние времени ИК-обработки на условную крахмалистость зерна

Продолжительность обработки, сек Условная крахмалистость зерна, % на с.в.

поляриметрическим методом химическим методом методом бродильной пробы

Контроль 58,20 58,22 58,15

10 58,58 58,20 58,20

20 57,25 58,95 58,74

30 58,03 60,40 60,34

40 56,59 60,25 60,30

50 59,04 57,97 57,85

60 58,47 56,03 56,10

С целью выявления влияния режимов ИК-обработки сырья в работе исследовались физические и структурно-механические свойства зерна. Полученные экспериментальные данные подтвердили ранее установленные другими исследователями зависимости по снижению натуры, касательного напряжения и повышению доступности зерна к измельчению после его ИК-обработки. Исходная влажность обрабатываемого зерна также существенно влияла на данные показатели.

Установлено, что ИК-обработка зерна пшеницы с влажностью 14% более эффективна, чем с влажностью 12%. Так, если сравнивать образцы, подвергнутые 30 сек. воздействию (оптимальное время для полного сохранения крахмала в сырье), степень дробления возросла до 92,8% против 80,1%; модуль крупности и касательное напряжение наоборот снизились соответственно с 0,80 и 2,61 для образца с влажностью 12% до 0,50 и 1,37для образца с влажностью 14%. То есть, ИК-обработку можно

рассматривать как перспективный способ, особенно при поступлении на спиртовые заводы зерна с повышенной влажностью.

Для теоретического обоснования изменений, происходящих в углеводно-амилазном комплексе зерна пшеницы, проводились исследования с использованием прибора «Амилотест АТ-97», действия которого основаны на измерении параметров, отражающих динамику и кинетику реологического поведения клсйстеризованной суспензии анализируемого продукта.

Динамика изменения вязкости сред, полученных при смешивании воды с помолом зерна, подвергнутого ИК-обработке в течение 10, 20, 30, 40, 50 секунд, (образцы а также контрольного образца К (зерно без обработки), в

процессе последовательного нагрева пробы до 100°С при скорости нагрева 6 град/мин показала, что характер кривых (амилограмм) определялся как исходной влажностью зерна, так и параметрами ИК-обработки. (рис.2).

Температура,

Рис. 2. Динамика изменения вязкости проб в процессе обработки водно-мучной суспензии 14%).

Математическая обработка графического материала свидетельствовала (табл. 3), что минимальное усилие перемешивания суспензии для образцов зерна с W=12%

соответствовала пробе, подвергнутой ИК-обработке в течение 30 секунд ^=^23 Щ, а для образца с W=14% продолжительность обработки снижалась до 20 секунд ^=^06 Н). Причем, процент снижения максимального усилия перемешивания во втором случае, по сравнению с контрольным, более значительный. То есть для достижения большего эффекта зерно должно иметь определенную влажность.

Таблица 3

Влияние времени ИК-обработки пшеницы на параметры ачилограммы

Продолжительность ИК-обра-ботки т, сек Энергия деструкции, Дж/г Максимальное усилие перемешивания М1 Температура водно-мучной суспензии СС

\\г~12% 14% W=12% \У=14% \У=12% \У=14%

Контроль 2,209 2,209 1,40 1,40 77,0 77,0

10 2,130 1,977 1,31 1,25 77,5 77,5

20 2,181 1,672 1,30 1,06 77,5 77,0

30 2,064 1,944 1,23 1,18 77,5 77,0

40 1,983 2,115 1,32 1,32 77,5 78,0

50 2,127 2,505 1,38 1,50 78,0 78,0

Для оценки изменений, происходящих с крахмалом зерна в результате воздействия на гранулы ИК излучением, в работе исследовали степень клейстеризации крахмала и его ферментативную атакуемость. Установлено (табл. 4), что степень клейстеризации крахмала определяется как исходной влажностью обрабатываемого сырья, так и длительностью воздействия на него. В целом, степень клейстеризации оптимальных образцов возрастает по сравнению с контролем в 2-4 раза. Причем, для пробы с W=12% максимальное значение степени клейстеризации обнаружено для образцов, подвергнутых ИК-обработке в течение 30-40 секунд, а с W=14%, соответственно, 20-30 секунд.

В целом, процесс ИК-обработки зерна при режимах, гарантируюших полное сохранение сбраживаемых углеводов, позитивно влияет на состояние сырья:

- зерно становится более хрупким, легче подвергается измельчению, снижаются такие показатели, как максимальное усилие перемешивания в среднем на 10-30%, энергия деструкции на 10-20%,определяющие затраты на разрушение образовавшегося клейстера;

- меняется углеводный состав зерна, накапливаются декстрины, свободные сахара, повышается степень клейстеризации крахмала, растет его ферментативная атакусмость.

Таким образом, получены новые научные данные, обосновывающие перспективноегь применения ИК-обработки в технологии этанола. Для внедрения предлагаемого способа отрасль должна иметь соответствующсе аппаратурное оформление процесса.

Таблица 4

Влияние времени ИК-обработки на степень клейстеризации крахмала зерна

Продолжительность ИК-обрабоч ки т, сек Степень клейстеризации крахмала, %

12% V/ = 14%

Контроль 11,0 5,0

10 12,7 6,0

20 13,5 19,0

30 17,7 20,0

40 18,5 17,0

50 14,0 12,0

Гидротермическая обработка зерна (ГТО). Скоростное кондиционирование.

Изучению влияния гидротермической обработки зерна на изменение его биохимических и реологических свойств посвящены многочисленные работы таких учёных, как Бутковский В.А., Казаков Е.Д., Егоров Г.А., Мельников Е.М. и др. Основным процессом в термовлажной обработке является степень поглощения и ассимиляции тканями зерновки воды. Воздействие воды и тепла вызывает в зерне комплексные физико-химические, коллоидные и биохимические процессы, приводящие к изменению его реологических свойств, в том числе, к снижению прочностных характеристик. Глубина указанных изменений зависит от режимных параметров отдельных стадий ГТО. Первыми стадиями являются увлажнение зерна и его отволаживание. При использовании в качестве ГТО метода скоростного кондиционирования увеличить влажность зерновки можно путем мойки сырья, а провести отволаживание, т. е. перераспределить влагу между анатомическими частями, в ходе пропаривания.

В экспериментах установлено (табл. 5), что длительность отволаживания, т.е. пребывания сырья в пропаривателе, оказывает определенное влияние на переход сухих

веществ зерна в экстракт. В оптимальных вариантах, соответствующих 8-10 минутной обработке, содержание растворимых сухих веществ в разваренной массе возрастает на 0,6-1,2%.

Таблица 5

Влияние времени пропаривания зерна пшеницы на содержание растворимых сухих веществ в разваренной массе *)

Время пропаривания, мин Содержание растворимых сухих веществ, %

Образец I Образец 2

2 17,7 18,4

4 18,3 18,4

6 18,7 18,6

8 19,5 19,0

10 20,0 19,0

12 18,9 18,7

14 18,2 18,1

16 16,9 17,9

18 17,0 17,3

20 16,9 17,7

*) Контроль - обработка исходного сухого зерна в РИА при 3x10 об/мин в течение 10 мин:

Образец 1 -17,8%, Образец 2 - 18,4 %.

Вместе с тем, увеличение продолжительности пропаривания до 20 минут негативно влияет на процесс. Вероятно, это может быть связано как с переувлажнением зерна паром, так и с дальнейшим тепловым воздействием на него, приводящим к «склеиванию» образовавшихся на начальном периоде трещин вследствие клейстеризации крахмала. Ранее такой процесс отмечался на примере производства круп.

Разработка способа глубокой очистки зерна. Кроме разупрочнения зерновки метод скоростного кондиционирования зерна мог оказать положительное влияние и на микробиологическое состояние сырья. В работе исследовали как внешнюю, так и внутреннюю микрофлору исходного и обработанного зерна. Также был проведен контроль уровня микробиологической обсемененности сырья с использованием метода самозакисания и определения кислотности проб (табл. 6).

Установлено, что промывка зерна холодной водой снижала обсемененносчь сырья. Вместе с тем, использование только промывки не решало проблемы подготовки сырья

для переработки. Поэтому промытые образцы пшеницы подвергали пропариванию. Как установлено, длительность данной операции влияла на показатель кислотности проб при самозакисании. Увеличение времени пропаривания до 8 мин позволяло снизить уровень кислотности. Однако, образцы значительно (почти в 2 раза) отличались по показателю кислотности.

Таблица 6

Влияние способов и режимов очистки зерна от микропримесей на показатель кислотности проб при самозакисании

Образец зерна Кислотность, °Д

Исходный образец Образец после промывки Образец после промывки и пропаривания в течение, мин

2 4 6 8

1 2,50 1,60 1,45 1,05 0,60 0,47

2 1,35 1,25 1,10 0,55 0,35 0,24

3 1,70 1,33 1,21 0,60 0,40 0,27

Для теоретического обоснования данного факта исходные образцы зерна пшеницы и подвергнутые промывке и пропариванию в течение 8 минут были проанализированы

на содержание внешней и внутренней микрофлоры (табл. 7).

Таблица 7

_ Характеристика микрофлоры пшеницы

N Образец зерна Внешняя микрофлора Внутренняя микрофлора

Бактерии, тыс. КОЕ/г Грибы, тыс. КОЕ/г Бактерии, тыс. КОЕ/г Грибы, тыс. КОЕ/г

1 Исходный 520,0 0,42 89,4 9,5

Обработанный 15,4 0,02 65,0 3,7

2 Исходный 125,0 0,23 11,0 2,0

Обработанный 10,9 - 3,5 0,4

Установлено, что внешняя обсемененность обоих образцов зерна пшеницы, прошедших комплексную водно-тепловую обработку, находилась примерно на одном уровне. Вместе с тем, во внутренних анатомических частях зерновки сохранялись вегетативные формы микроорганизмов (образец №1). Именно они и ответственны за превышение уровня кислотности пробы при самозакисании образца №1.

В целом, в результате мойки и пропаривания, значительно улучшалось микробиологическое состояние сырья, и такой прием мог рассматриваться как способ глубокой очистки зерна (рис. 3).

Стадия обработки _

Зерно

Агрегат

Рис. 3. Принципиальная схема глубокои очистки зерна

Оптимизация стадий получения этанола при переработке целого зерна пшеницы с целенаправленно измененными технологическими свойствами.

Завершив рабогы по выбору способов и режимов целенаправленного изменения технологических, в том числе, реологических свойств зерна пшеницы, позволяющих разупрочнить структуру сырья, провести позитивные изменения в его углеводно-амилазном комплексе, повысить микробиологическую чистоту зерна, далее в работе решалась задача оптимизации отдельных стадий получения этанола при использовании в процессе аппаратов роторно-пульсационного типа

Для теоретического обоснования временных и температурных режимов механико-ферментативной обработки сырья в работе изучили динамику накопления сухих веществ, сбраживаемых углеводах и свободных редуцирующих Сахаров в процессе получения разваренной массы Установлено, что процесс переработки сырья по новой схеме значительно отличался от известного (рис. 4)

Рис. 4. Динамика изменения содержания сухих веществ, сбраживаемых углеводов и свободных редуцирующих Сахаров в ходе получения разваренной массы

- сухие вещества

- сбраживаемые углеводы

- свободные редуцирующие сахара

Так, переход сухих веществ зерна в растворимое состояние в опытном образце (О -сплошная линия) в процессе выдержки сырья при 65-70°С заканчивался к 1,0-1,5 часам, против 2,0 часов в контроле (К-пунктирная линия) Обработка сырья при температуре 92-95°С для опытного варианта может быть ограничена 0,5-1,0 часом, в то время как для традиционного способа переработки составлять не менее 2-х часов.

Накопление сбраживаемых углеводов и свободных редуцирующих Сахаров в опытном варианте также протекало значительно интенсивнее, чем в контрольном. Вероятно, этому способствовала лучшая подготовка крахмала сырья к ферментолизу в процессе скоростного кондиционирования зерна при выбранных режимах и его роторно-пульсационной обработки при 3 х 103 об/мин в течение 10 мин. С позиции сохранения образовавшихся свободных Сахаров, следует рекомендовать 1,5 час выдержку при температуре 65-70°С и минимальную — при. температуре 92-95ЛС. Увеличение паузы при данной температуре с 30 минут до 2 часов сопровождалось снижением содержания Сахаров. Таким образом, в целом продолжительность механико-ферментативной обработки сырья по новой схеме может быть сокращена до 2-2,5 часов против 4-5-ти часов для классического варианта.

Сравнительная характеристика показателей качества сусла и бражки. На завершающем этапе исследований были получены в промышленных условиях и проанализированы по общепринятым в технологии спиртового производства показателям отдельные опытные и контрольные варианты сусла и бражки. Сравнивая показатели качества сусла (табл. 8) контрольных образцов К1 (классический вариант) и К2 (температурные паузы по разработанному варианту) установлено, что сокращение продолжительности стадий механико-ферментативной обработки сырья приводит к значительному снижению в сусле растворимых сухих веществ, причем, в основном за счет уменьшения массовой концентрации сбраживаемых углеводов (12,73% против 14,98%).

Таблица 8

Сравнительная характеристика показателей качества сусла ♦)

Показатели сусла Образцы по вариантам

К1 К2 01 02

Массовая доля, %:

- сухие вещества 19,13 17,80 19,68 19,02

- сбраживаемые углеводы 14,98 12,73 16,33 15,03

- свободные сахара 4,25 3,18 7,58 5,45

- аминный азот 0,05 0,03 0,19 0,09

Видимая доброкачественность, % 78,3 71,5 83,0 79,0

Кислотность, град. 0,21 0,18 0,25 0,20

*) 01,02 - пропаривание соответственно в течение 10 и 20 мин.

Вместе с тем, для опытных образцов сусла 01 и 02, полученных после обработки зерна, подвергнутого мойке и пропариванию, в РПА, предлагаемые режимы обработки сырья являлись вполне оправданными. Повышалась видимая доброкачественность сусла, возрастало содержание сбраживаемых углеводов и низкомолекулярных соединений - свободных редуцирующих Сахаров и аминного азота

Анализ зрелой бражки (табл 9) также подтвердил обоснованность новых технических способов и выбранных режимов переработки целого зерна пшеницы

Таблица 9

Сравнительная характеристика показателей качества зрелой бражки

Показатели бражки Образны по вариантам

К1* К2* 01** 02*

Крепость дистиллята, % об 7,48 6,99 7,65 7,49

Массовая концентрация обших сбраживаемых углеводов (ОРВ), г/100см3 0,384 0,764 0,307 0,358

Массовая концентрация растворимых несброженных углеводов (РВ), г/100 см3 0,322" 0,502 0,275 0,320

Массовая концентрация нерастворимого крахмала (НК), г/100 см3 0,056 0,240 0,029 0,034

Титруемая кислотность, град. 0,32 0,45 0,27 0,22

Выход спирта из 1 т условного крахмала, дал 65,6 61,9 • 65,9 65,6

Продолжительность брожения: * - 72 часа; ** - 48 часов

Установлено, что включение РПА в схему позволяет достичь, а в лучшем варианте (01) превысить показатели качества бражки (К1), полученной по традиционной технологии. Возрастает крепость дистиллята на 0,12% об, снижается массовая концентрация углеводов и нерастворимого крахмала, причем, продолжительность сбраживания сокращается с 72 ч до 48 ч. На 0,3 дал повышается выход спирта из 1 т условного крахмала сырья.

При анализе состава побочных продуктов брожения (табл. 10), определенных в зрелых бражках контрольного (К1) и опытных вариантов (01 и 02) установлено, что в последних снижается суммарное содержание летучих примесей. Для образца 01 примерно на 20%. Особенно существенно сокращается сумма компонентов эфироальдегидной фракции.

Общее содержание летучих кислот в опытных образцах значительно ниже (в 4-8 раз), чем в контрольном, что, скорее всего, определяется микробиологическим

состоянием перерабатываемого сырья

Таблица 10

Характеристика примесей, содержащихся в образцах зрелой бражки

Примеси, мг/дм3 Образцы по вариантам

К1 О! 02

Ацетальдегид 314,32 224,07 285,51

Этилацетат 269,36 100,15 216,80

1-пропанол 613,42 297,93 655,20

Изопропанол 3,86 0,09 1,13

Изобутанол 2103,12 1890,55 2005,48

1-бутанол 5,48 - 7,03

Изоамилол 4022,65 3905,20 4152,45

Уксусная кислота 311,03 127,15 180,62

Пропионовая кислота 377,49 - 75,40

Изомасляная кислота 119,00 - 19,53

Изовалериановая кислота 50,63 - -

Метанол, % об 0,012 0,007 0,007

Разработка аппаратурно-технологической схемы производства этанола. На основании данных лабораторных исследований, а также материалов опытно-промышленных испытаний разработана аппаратурно-технологическая схема производства высококачественного этанола из целого зерна пшеницы, предусматривающая методы интенсивного воздействия на сырьё.

С целью расширения реальных перспектив внедрения разработанной технологии в ней использованы два роторно-пульсационных аппарата: один - погружного, другой -проточного типа (рис.5). Такое аппаратурное решение процесса позволяет снизить режимы обработки в РПА до 1,5 х10! об/мин.

Для снижения количества, образующихся вторичных продуктов в схеме предусматривается использование на замес 30% фильтрата барды. Эффективность данного технологического решения доказана в ранее выполненных работах.

выводы

1. Установлено, что использование роторно-пульсационных аппаратов на стадии замеса из целого зерна пшеницы при допустимых (до 3 х режимах воздействия на сырье и при условии получения сусла требуемого качества возможно только после соответствующего изменения реологических, в том числе структурно-механических, свойств зерна.

2. Впервые с учетом требований спиртового производства обоснована целесообразность включения в аппаратурно-технологическую схему получения этанола стадий ИК-обработки или скоростного кондиционирования.

3. Оптимальная продолжительность термообработки зерна пшеницы с W=12-14% ИК-излучением при плотности лучистого потока Е = 22-24 кВт/м1 не должна превышать 30-40 сек., такой режим обработки обеспечивает полное сохранение сбраживаемых углеводов сырья.

4. Установлено, что обработка зерна ИК-излучением приводит к разупрочнению структуры зерновки, повышению в 2-4 раза степени клейстеризации крахмала, росту его ферментативной атакуемости.

5. Разработан высокоэффективный способ глубокой очистки зерна, предусматривающий традиционный этап отделения макропримесей и дополнительный этап (стадии мойки и пропаривания) для. значительного снижения количества микропримесей (микробиологических и химических).

6. Определены оптимальные режимы скоростного кондиционирования:

- степень увлажнения зерна (мойка сырья) - 2,5-3,0 %;

- время отволаживания зерна (обработка паром) - 8-10 мин.

7. Оптимизированы стадии получения этанола при переработке целого зерна пшеницы с измененными технологическими свойствами:

- замес сырья с использованием РПА при 3 х 103 обЛшн в течение 10 мин;

- приготовление разваренной массы: при б5-70°С-1,0-1,5 час и 90-95оС-30мин;

- сбраживание сусла при 28-30°С в течение 48-60 час.

8. Показано, что полупродукты спиртового производства, полученные на основе использования зерна пшеницы, подвергнутого мойке, пропариванию и РПА-обработке, характеризуются лучшими, против контроля, показателями качества: содержание растворимых сухих веществ в разваренной массе возрастает на 0,63-1,20%, видимая доброкачественность сусла повышается с 78,6% до 80,5%, крепость бражки

увеличивается на 0,12%об.

9. Установлено, что производство этилового спирта по новой технологии, защищенной Патентом РФ, сокращает продолжительность сбраживания до 48-60 часов, повышает на 0,2-0,3 дат выход этанола из 1т условного крахмала, снижает на 20-30% содержание в бражке летучих примесей.

10. Осуществлены производственные испытания разработанной технологии этанола из зерна пшеницы, по результатам которых рассчитана условно-годовая экономия от снижения себестоимости продукции для завода мощностью 3000 дал/сут, составившая 1,66 млн/руб.

Список работ, опубликованных по результатам диссертации

1. Леденев В П., Журба ОС, Кононенко ВВ, Поляков В. А , Петров РА. Способы измельчения сырья для низкотемпературной технологии получения спирта с улучшенной органолептикой // Разработка, производство, продвижение и продажа вин, алкогольных и пивобезалкогольных напитков Тезисы докл. 11 Межд. научно-практ. конф.-М.-2002.-С. 80-81

2. Леденев В.П., Петров РА., Чурмасов М Е., Журба О.С., Кононенко В.В. Гидроизмельчение - эффективный способ подготовки зерна для технологий спиртового производства // Прогрессивные технологии и современное оборудование-важнейшие составляющие успеха экономического развития предприятий спиртовой и ликероводочной промышленности: Сб. докл. IV Межд. научно-практ. конф.-М.-2003.- С. 6-11

3. Крикунова Л Н., Журба ОС. Реологические исследования - научно-практические основы решения задач спиртовой отрасли // Прогрессивные технологии и современное оборудование - важнейшие составляющие успеха экономического развития предприятий спиртовой и ликероводочной промышленности: Сб. докл. IV Межд. научно-практ. конф.-М.-2003.- С. 35-47

4. Поляков В А., Журба О.С., Крикунова Л Н., Черных В Я. Перспективы использования автоматизированного рабочего места (АРМа) в спиртовом производстве // Производство спирта и ликероводочных изделий -2003. — № 1. - С. 12-14

5. Журба О С, Леденев В П., Поляков В.А., Петров Р.А. Глубокая очистка зерна от примесей при низкотемпературной обработке сырья // Производство спирта и ликероводочных изделий - 2003. - №3. - С. 8-10

6. Леденев В.П, Чурмасов М.Е., Петров Р.А., Кононенко В.В., Журба О.С. Гидрообработка зернового сырья в технологии получения спирта // Отраслевые ведомости «Ликероводочное производство и виноделие» -2ООЗ.-№9.- С. 4-6

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

8. Журба О С, Леденев В.П., Поляков ВА. Технология этанола из целого зерна пшеницы на основе интенсивных способов обработки сырья // Производство спирта и ликероводочных изделий - 2ОО4.-№1 .-С.14-17

Подписано в печать Формат 30x42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Изд. № .Уч.-изд.л. . Печ. л.^0. Тираж400 экз. Заказ 125080, Москва, Волоколамское ш., 11 Издательский комплекс МГУ 1111

530 5

1.1 1.1. 1.2 1.

2 2.1 о о

1.2.2.

1.2.4.1 1.3 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.2.

выводы

1 Установлено, что использование роторно-пульсационных аппаратов на стадии замеса из целого зерна пшеницы при допустимых (до 3 х 103 об/мин) режимах воздействия на сырье и при условии получения сусла требуемого качества возможно только после соответствующего изменения реологических, в том числе структурно-механических, свойств зерна.

2 Впервые с учетом требования спиртового производства обоснована целесообразность включения в аппаратурно-технологическую схему получения этанола стадий ИК-обработки или скоростного кондиционирования.

3 Исследовано влияние продолжительности термообработки зерна пшеницы ИК-излучением при плотности лучистого потока Е = 22-24 кВт/м2 на содержание условного крахмала в сырье и показано, что для полного сохранения потенциальных сбраживаемых углеводов время нагрева должно соответствовать 30-40 сек.

4 Установлено, что обработка зерна ИК-излучением при оптимальных режимных параметрах процесса приводит к разупрочнению структуры зерновки, повышению в 2-4 раза степени клейстеризации крахмала, росту его ферментативной атакуемости.

5 Разработан способ глубокой очистки зерна, предусматривающий традиционный этап отделения макропримесей и включение дополнительных стадий мойки и пропаривания для снижения количества микропримесей (микробиологических, химических).

6 Осуществлен выбор режимов скоростного кондиционирования зерна пшеницы:

- степень увлажнения зерна (мойка сырья) - 2,5-3,0 %;

- время отволаживания (обработка паром) -8-10 мин.

7 Оптимизированы стадии получения этанола при переработке целого зерна пшеницы с измененными технологическими свойствами:

- замес сырья с использованием РПА при 1,5-3 х 103 об/мин в течение 10 мин;

- приготовление разваренной массы: при 65-70°С в течение 1,0-1,5 час и 90-95°С - 30 мин;

- сбраживание сусла при 28-3 0°С в течение 48-60 час.

8 Показано, что полупродукты спиртового производства, полученные на основе использования зерна пшеницы, подвергнутого мойке и пропариванию и РПА-обработке, характеризуются лучшими, против контроля, показателями качества: содержание растворимые сухих веществ в разваренной массе возрастает на 0,63-1,20%, видимая доброкачественность сусла повышается с 78,6% до 80,5%, крепость бражки увеличивается на 0,12% об.

9 Установлено, что производство этилового спирта по новой технологии, защищенной Патентом РФ, повышает на 0,2-0,3 дал выход этанола из 1т условного крахмала и снижает на 20-30% содержание в бражке летучих примесей.

10 Осуществлены производственные испытания разработанной технологии этанола из целого зерна пшеницы, по результатам которых рассчитана условно-годовая экономия от снижения себестоимости продукции для завода мощностью 3000 дал/сут, составившая 1,66 млн/руб.

1. Абрамов С.Ю. Влияние влажности температуры зерна крупяных культур на эффективность его переработки. Дис. канд.техн.наук. М., 1983. - 149 с.

2. Азарскова A.B. Термовлажностная обработка пшеницы и ее текстурные свойства. Дис. канд.техн.наук. -М., 1995. 216 с.

3. Азарскова A.B. Применение ультразвуковых методов в пищевой и инженерной технологии / М.:Пищевая промышленность, 1992 134 с.

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

5. Алтухов А.И. Проблемы формирования и развития зернового рынка в России. М., 1998 - 298 с.

6. Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е., Плотников П.В. Применение роторно-пульса-ционного аппарата при производстве молочных комбинированных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья 2000 - № 2 - С. 42-43.

7. Андреев Н.Р. Основы производства нативных крахмалов. М.: Пищепромиздат, 2001 -283 с.

8. 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.

9. 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.7-10.

10. Андреев С.П. Реальный путь обеспечения конкурентоспособности продукции и прибыльности технологии продуктов питания со специальными свойствами. Труды научн.-практ.конф. Углич, 2003. - С.10-14.

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

12. Артемасов В.В., Сафонова Е.А. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования в роторно-пульсационном аппарате. М.: НТК «Молодые ученые — пищевым и перерабатывающим отраслям АПК», 2000 - С. 12.

13. Артюхов В. Г., Нагурная Н. А. Влияние летучих примесей на качество пищевого спирта. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1983 - Вып. 7 - 28 с.

14. Афанасьев В.А., Егоров Г.А. Влияние инфракрасного нагрева на микроструктуру зерна ячменя / Труды ВНИИКП, 1983. Вып.22. - С. 1-5.

15. Балабудкин М.А. РПА в химико-фармацевтической промышленности. М.: Медицина, 1983 - 60 с.

16. Банайтене Е.С. Исследование головных примесей спирта-сырца, вырабатываемого в Литовской ССР и методы улучшения качества ректификованного спирта. Автореф. дисс.канд.техн.наук.- Каунас, 1969. 25 с.

17. Бергман А. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: Наука, 1981.-765 с.

18. Бирагова Н.Р. Перспективные способы обработки зерна при производстве спирта. // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2003. - № 1. — С. 17.

19. Богданов В.В., Христофоров Е.И., Клоцунг Б.А. Эффективные малоотходные смесители. — Л.: Химия, 1989, 376 с.

20. Боднарь М.В. Разработка технологии получения и сбраживания осветленного сусла при переработке зернового сырья на этанол. Автореф. дисс.канд.техн.наук.-Воронеж, 1999. 20 с.

21. Братерский Ф.Д. Ферменты зерна. М.:Колос, 1994 - 196 с.

22. Будрик В.Г. Влияние геометрии роторного устройства на взаимосвязь системы // Хранение и переработка сельхозсырья 2003 - №4 - С.53-55.

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

24. Васильева Н.Я., Римарева JI.B. и др. Сбраживание крахмалсодержащего сырья анаэробными бактериями рода Zymomonas // Производство спирта и ликероводочных изделий-2001 — № 1 С. 18-20.

25. Васильева Н.Я., Цурикова Н.В., Широкова Т.Ю. и др. Сбраживание крахмалсодержащего сырья с применением ферментного препарата Целловиридин Г2х // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. -№4. - С. 46-47.

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

27. Владимиров Н.П. Исследование процесса набухания зерна пшеницы при ГТО. Автореф. дисс.канд.техн.наук М., 1973. — 26 с.

28. Волохова Т., Шестаков С. Ультразвуковая обработка зерна и воды и ее влияние на хлебопекарные свойства пшеничной муки // Хлебопродукты. -1999. № 10. — С.22-24.

29. 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.

30. 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 научной конференции Воронеж, 1997 - С. 57.

31. 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.

32. Востриков C.B., Губрий Г.Г., Горшков Е.А. Исследование влияния энергии, затрачиваемой на дробление зернового сырья, на выход спирта // III МНПК «НТП в спиртовой и ликероводочной отрасли» М.: Пищепромиздат, 2001 -С. 94-98.

33. Гинзбург A.C. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность. - 1966. - 407 с.

34. Гинзбург A.C., Громов М.А. Теплофизические свойства зерна, муки, крупы. -М.: Колос, 1984.-304 с.

35. 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.

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

37. Грязнов В.П. Состав зрелой бражки, полученной при переработке дефектного зерна. // Ферментная и спиртовая промышленность 1964-№ 6. - С.26-29.

38. 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.

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

40. Гунькин В.А., Кирдяшкин В.В., Попов М.П., Тюрев Е.П. Микронизация зерна ржи // Пути повышения качества зерна и зернопродуктов. : Тез. докл. всесоюз. научн. конф. М. - 1989. - С.81-82.

41. Егоров Г.А. Гидротермическая обработка зерна. М.: Колос, 1968. - 96 с.

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

43. Егоров Г.А., Мамбиш С.Е., Петренко Т.П. и др. Режимы ГТО. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1973. - 52 с.

44. Еремина В.А., Мотина Г.Л. Оценка режима стерилизации питательной среды, содержащей конгломераты // Химико-фармацевтический журнал. -1981.-№11.-С. 15-16.

45. Жвирблянская А. Ю., Исаева В. С. Дрожжи в пивоварении М.: Пищевая промышленность, 1979 -248 с.

46. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская O.A. Микробиология в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 326 с.

47. Жушман А.И., Быкова С.Т., Карпов В.Г. Экструзионная обработка крахмала и крахмалсодержащего сырья. М.: ЦНИИТЭИпищепром. — 1976. - 36 с.

48. Забродский А.Г. Водно-тепловая обработка сырья в спиртовом производстве / под ред. Философова М.С. Киев, 1959. - 158 с.

49. Зотов В.Н., Козлов А.Б. и др. Опыт эксплуатации нового оборудования спиртового производства. М.:АГРОНИИТЭИПП, 1990 — вып. 71. - с.36.

50. Иванец Г.Е. Интенсификация процессов гомогенизации и диспергирования при получении сухих, увлажненных и жидких продуктов. Автореф. дисс.докт. техн.наук М., 2001 -45 с.

51. Иванец Г.Е., Альбрехт С.Н., Плотников П.В. Роторно-пульсационный аппарат для интенсификации стадии перемешивания при производстве комбинированных продуктов. // Изв. ВУЗов. Пищевая технология 2000 -№2-3 -С. 59-61.

52. Иванец Г.Е., Коршиков Ю.А., Баканов М.В. Прогнозирование качества смешивания дисперсных материалов в смесительном агрегате вибрационного типа // Хранение и переработка сельхозсырья 2001 — № 5 - С. 10-12.

53. Избранные методы исследования крахмала. Рихтер М., Аугустат 3., Ширбаум Ф. / Перевод с нем. Под ред. Н.П. Козьминой и B.C. Грюнера. -М.: Пищевая промышленность, 1975. 183 с.

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

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

56. Ильяшенко, Н.Г., Каптерева Ю.В., Шабурова Л.Н. Основы морфологии и физиологии микроорганизмов пищевых производств. М.: Изд. МГУПП, 1997.-80 с.

57. Кадиева А.Т. Разработка интенсивной технологии этанола на основецеленаправленного применения мультэнзимных систем и новых рас спиртовых дрожжей. Автор, дисс. канд. техн. наук. М., 2003. - 29 с.

58. Кадиева А.Т., Иванова Л.А., Римарева JI.B. Разработка гидролитических мультэнзимных композиций для создания высокоэффективной технологии спирта // От фундаментальной науки к новым технологиям: Докл. IV межд. конф. молодых ученых М., 2001. - С. 71 -72.

59. Кадиева А.Т., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И. и др. Влияние условий спиртового брожения на физиолого-биохимические особенности новых рас спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 985-Т и 987-0 // Хранение и переработка сельхозсырья 2003. - № 11.

60. Казаков Е.Д. Зерноведение с основами растениеводства М.:Колос,1983 -352 с.

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

62. Казаков Е.Д. изменение структуры и текстуры тканей зерна при гидротермической обработке // Изв. Вузов. Пищевая технология. 1997. — №2-3. -С.8-10.

63. Калинина O.A. Разработка ресурсосберегающей технологии получения этанола из зерна ржи. Дисс. канд. техн. наук. М., 2002. - 144 с.

64. Кириллов П.К., Петрушенков П.А. Кавитационное измельчение зерна в производстве пищевого спирта // Хранение и переработка сельхозсырья — 1998-№ 1-С. 49-51.

65. Клетушкин С.Н. Влияние ГТО на эффективность измельчения зерна. Дисс.канд.техн.наук. — М., 1992. 178 с.

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

67. Коновалов С. А. Биохимия дрожжей. — М.гПищевая промышленность, 1980. -271 с.

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

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

70. Красников В.В., Азарскова A.B. Кинетика разупрочнения зерна пшеницы при ее термовлажной обработке ИК облучением // Тез. докл. межд. конф. «Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК» -М.,1995 С.16-17.

71. Красников В.В., Ильясов С.Г. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность. - 1978. - 360 с.

72. Кретов И.Т., Антипов С.Т. Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности Воронеж: Изд. Госуниверситета, 1997. - 624 с.

73. Кретович В.JI. Биохимия зерна и хлеба.-М.: Наука, 1991.- 136 с.

74. Кретович В.Л. Биохимия растений // Изд-во «Высшая школа», 1986 -503 с.

75. Кривченко В.А. Разработка комплексной технологии получения спирта и белково-углеводных кормопродуктов из углеводсодержащего сырья. Автор, дисс. канд. техн. наук. — М., 1990. — 33 с.

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

77. Крикунова JI.H., Максимова Е.М., Кононенко В.В. Эффективность дифференцированного способа переработки зерна для получения спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий 2002. - № 1. - С. 10-12.

78. Кухаренко A.A. Ультразвуковая предподготовка растительного сырья в производстве этанола // Аграрная наука. 2000. - № 3. - С. 30-34.

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

80. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств (Под ред. Л.П. Ковальской) М.: Агропромиздат, 1991 - 335 с.

81. Леденев В.П. Состояние и задачи по совершенствованию технологии производства спирта из зерна на заводах РФ. — М.: Тезисы конференции «Ферменты в пищевой промышленности», 1999 С. 22-27.

82. Леденев В.П., Калинина О.А. Влияние механокавитационной обработки зерна ржи на процессы получения концентрированных сред // Производство спирта и ликероводочных изделий 2001. - № 1. - С. 19-20.

83. Линниченко В.Т., Шипулина Е.Г. Экструзия пищевых продуктов// Мукомо-льно-элеваторная и комбикормовая промышленность-1986. -№8.-с.44-46.

84. Лисицина Н.В, Исследование способов термической и гидротермической обработки ячменя при производстве комбикормов. Автореф. Дисс.канд.тен.наук. -М, 1978. 26 с.

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

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

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

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

89. Лихтенберг Л.А. Спиртовое производство России на пороге XXI века // Пищевая промышленность. 2000. - №7. - С.52-54.

90. Лихтенберг Л.А., Веселкина Т.И. Степень измельчения зерна при гидродинамической обработке зернового замеса // Хранение и переработка сельхоз-сырья 1993 - № 2 - 20 с.

91. Лихтенберг Л.А., Устинников Б.А., Броиловский Б.Д. Основные направления реконструкции спиртовых заводов. М.:АГРОНИИТЭИ1 II1, 1991 —вып.5 С. 1-36.

92. Лукерченко В.Н. Ферментные препараты для производства спирта на установках малой и средней мощности. Части 1-Й // Пищевая промышленность 1999. -№№ 9-10.

93. Лукин Н.Д., Филиппова Н.И. Особенности физико-химических свойств ржаного, ячменного и пшеничного крахмалов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. — № 4. - С. 31-33.

94. Лукин Н.Д., Филиппова Н.И., Носовская Л.П., Орлова В.И. Некоторые свойства нетрадиционных видов крахмала // Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. - № 2. - с. 19-21.

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

96. Маринченко В.А. Разработка прогрессивной технологии этилового спирта из крахмалосодержащего сырья. Автореф. дисс.канд.техн.наук Киев, 1982-39 с.

97. Маринченко В.А., Смирнов В.А., Устинников Б.А. Технология спирта — М.: Легкая и пищевая технология, 1981 -416 с.

98. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 209 с.

99. Методы биохимического исследования растений. / Под ред. А.И. Ермакова.- Л., Агропромиздат, 1987.-452 с.

100. Мудрецова-Висс К.А. Микробиология. М.: Экономика, 1985. - 256 с.

101. Наумов H.A. Совершенствование кондиционирования и измельчения пшеницы и ржи. М.: Колос, 1975. - 253 с.

102. Неклюдов А.Д, Федорова Н.В. и др. Влияние аминокислот и полипептидов на процесс автолиза биомассы S. cerevisiae. // Прикладная биохимия и микробиология.- 1994.-Т. 30.-Вып. 1.-С. 127-131.

103. Отечественная и зарубежная конструкция молотковых дробилок. М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1982 - С. 4-6.

104. Павловская O.E., Голвяница Л.Ф., Винникова Л.Г. и др. Применение экструзии при производстве диетических продуктов, обогащенных пищевыми волокнами. Обзор, вып. 2. М.: АгроНИИТЭИпищепром. - 1992. — 20 с.

105. Панфилова H.A., 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. — 31 с.

106. Петрушенков П.А., Комбинированное мокрое измельчение в конической мельнице. Автореф. дисс. канд.техн.наук. Казань, 1999 -18 с.

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

108. ПбПлаксин Ю.М. Научно-практические основы пищевой технологии при ИК-энергоподводе. Автореф. дисс.докт.техн.наук- М., 1993, 37 с.

109. Плотников П.В., Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е. Гидродинамика межцилиндрового потока роторно-пульсационного аппарата // Хранение и переработка сельхозсырья 2000 - № 1 - С. 50-52.

110. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. — М.: Колос.- 1985. 252 с.

111. Полыгалина Г.В. Технохимический контроль спиртового и ликёро-водочного производства. М.: Колос, 1999. — 334 с.

112. Поляков В.А., Римарева JT.B. О научном обеспечении биотехнологии ферментных препаратов для перерабатывающих отраслей АПК. // Хранение и переработка сельхозсырья 2003. - № 8 - с. 106-111.

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

114. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976.-307 с.

115. Реология пищевых масс / Гуськов К.П., Мачихин Ю.А., Мачихин С.А., Лунин JI.H. М.: Пищевая промышленность, 1970. — 208 с.

116. 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.

117. Римарева JI.B., Оверченко М.Б., Трифонова В.В. Игнатова Н.И. Осмофиль-ные дрожжи для сбраживания высококонцентрированного сусла // Производство спирта и ликероводочных изделий 2001 - № 1 - С. 21-23.

118. Роторно-пульсационный аппарат (РПА). / Кесель Б.А., Федоров А.Д., Гимушин И.Р. и др. Патент РФ № 2166986, 2001.

119. Рухлядева А.П. Полыгалина Г.В. Методы определения активности гидролитических ферментов — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 288 с.

120. Сергиенко H.H., Бригаденко М.К. Зависимость качества спирта от дозировок осахаривающих материалов // Пиво и напитки. 1999. - № 2. - С. 61-62.

121. Слюсаренко Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1984. - 208 с.

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

123. Современное оборудование для тонкого и сверхтонкого измельчения. Обзорная информация -М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1991 -48 с.

124. Соловых С.Ю., Егорова М.А. Влияние динамических характеристик измельчителей на качество процесса измельчения // НТК «Молодые ученые -пищевым и перерабатывающим отраслям АПК» Москва, 2000 - с. 19-20.

125. Сотников В.А., Марченко В.В., Гамаюрова B.C., Пути повышения эффективности деконтаминации зернового сырья методом гидрокавитационной гомогенизации // Хранение и переработка сельхозсырья — 2003. — № 7 С.39-42.

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

127. Способ культивирования дрожжей / Патент ГДР № 278356, 1990.

128. Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья / Устинников Б.А., Громов С.И. и др., Патент РФ № 2156806, 2000.

129. Способ производства этилового спирта /Губрий Г. Г., Устинников Б.А., Сергиенко H.H. и др. Патент РФ № 2127760, 1999.

130. Способ обработки дрожжей / Тимошкина Н.Е., Кречетникова А.Н., Ильяшенко Н.Г., Шаненко Е.Ф., Гернет М.В., Кирдяшкин В.В. Патент РФ № 2163639, 2001.

131. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта / Крикунова JI.H., Колпакова В.В. и др. Патент РФ № 2180921, 2002.

132. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта / Колпакова В.В., Крикунова J1.H., Кононенко В.В. Патент РФ № 2210595,2003.

133. Способ подготовки зернового крахмалосодержащего сырья для спиртового брожения / Бондаренко В.А., Касперович B.JI., Буцко В.А., Манеева Э.Ш. Патент РФ № 2145354, 2000.

134. Способ получения этанола с применением несахаромицетов / Патент ГДР № 252843, 1987.

135. Способ получения этилового спирта. / Сотников В.А., Федоров А.Д. и др. Патент РФ № 2199586, 2003.

136. Способ производства этилового спирта из зернового сырья / Крикунова JI.H., Максимова Е.М., Мельников Е.М., Орешкина Л.Ю. Патент РФ № 2162103,2001.

137. Способ производства этилового спирта из зернового сырья /Поляков В.А., Леденев В.П., Кривченко В.А., Калинина O.A. и др. Патент РФ № 2192469, 2002.

138. Способ производства этилового спирта / Федоров А.Д., Кесель Б.А., Дьяконский П.И., Наумова Р.П. и др. Патент РФ № 2138555, 1999.

139. Способ тепловой обработки продуктов в инфракрасной конвективной печи. / Патент США, № 5223290, 1995.

140. Способ термической обработки зерна/ Старовойтенко Е.И., Цукров С.Л., Шелбанин Ю.В. / Патент РФ №2051595, 1996.

141. Способ термической обработки. / Патент Швейцария, № СН0684458А, 1996.157Стабников В.Н. и др. Этиловый спирт. — М.: Пищевая промышленность,1976.-272 с.

142. Стабников В.Н. Перегонка и ректификация этилового спирта. М.:Пищевая промышленность, 1969. - 456 с.

143. Тарасов В.П. Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий — Барнаул, 1997 93 с.

144. Техническая микробиология пищевых продуктов. / Под ред. А.Я. Панкратова. М.: Пищевая промышленность, 1968. - 744 с.

145. Технология крахмала и крахмалопродуктов / Под ред. H.H. Трегубова. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 472 с.

146. Технология спирта. / Под ред. В.Л. Яровенко. М.: Колос, 1999. - 464 с.

147. Тюрев Е.П. Эффективность теплотехнологических процессов обработки пищевых продуктов ИК-излучением. Дисс.докт.техн. наук — М., 1990 — 474 с.

148. Установка для термообработки зернового сырья. / Елькин Н.В., Кирдяшкин В.В. Патент РФ № 2134995, 1999.

149. Устинников Б.А. и др. Опыт внедрения новой техники и технологии на предприятиях спиртовой промышленности. М.: АгроНИИТЭИПП, 1989 -сер. 24 - вып. 7. - С. 35-37.

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

151. Устинников Б.А., Громов С.И. Опыт эксплуатации схем непрерывного разваривания крахмалистого сырья на спиртовых заводах. М.: ЦНИИТЭИ-Пищепром, 1975 - 147 с.

152. Устинников Б.А., Зотов В.Н., Козлов А.Б. Применение корундовых измельчителей для тонкого помола зерна в спиртовом производстве // Ферментная и спиртовая промышленность 1985 -№1 - С. 6-9.

153. Устинников Б.А., Пыхова C.B., Громов С.И. Производство спирта с использованием механико-ферментативной обработки сырья. — М. : АгроНИИТЭИПП 1989. - сер. 24. - вып. 4. - 32 с.

154. Федоренко И.Я. и др. Влияние числа ударов, необходимых для разрушения зерна на энергетику процесса измельчения // Хранение и переработка сельхозсырья 2001 - № 6 - С. 54-56.

155. Чередниченко B.C., Абрамова И.М., Воробьева Т.Г. Применение ферментных препаратов в производстве спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. - № 1. - С. 11.

156. Ярмош В.И. Финансово-хозяйственная деятельность спиртовых и ликероводочных предприятий в 2001 г. // Производство спирта и ликероводочных изделий. -2001. -№ 4. С. 4-5.

157. Beitrag zur Kenntnis der Verteilung von Amylose und Amylopektin in Starkekornern // Starch/Stärke / 30/ Jahrg. 1978. № 2. - S. 40-46.

158. Kersting J., Nierle W. Rheologische Charakterisierung der Affihitatseigenschaften zwischen Starke und naturlichen komplexen Begleitstoffen Starkeeigentschaften // Getreide, Mehl und Brot. 2000(54). - №2. - S. 81-85.

159. Kreipe H. Des drucklose Starkeaufchluss in Theorie und Praxis // Brannerei — Kalender, 1982.

160. Kreipe H. Dinglinger V. Betriebserfahrungen mit dem Kaltmaischverfahzen in Kornbrennerei //Alkohol-Industrie 1981 - № 11 - P. 21-40.

161. Kreipe H. Gewinnung von Ethanol aus Weizen // Alkohol-Industrie 1985 - № 3 - S. 53-54.

162. Menger H.J., Miroll F. Dispergiermaischverfahren. Ein neues Verfahren zur Optimierung des mechanischen Starkeaufschlusses // Brauwelt - 1999 — №30/31 -P. 1372-1388.

163. Miecznikowski A., Zielinska K Wplyw gestosci zacierow gorzelniczych na jakosc spirytusu surowego // Przem. Ferment. Owoc.-Warz., 1997.-T.41, №6. S. 25-28.

164. Robin J., Mercier C., Duprat F. Aamidons lintnerises. Etudes Chromatographigue et enzymatigue des residus insolubles provemant de I hydrolyse chlorgued'amidons de cereales, en particulier de mais cireus // Starch 1975 - Vol.27.-P.36-45.

165. Russell P. Ageing of gels from starches of different amylose/amylopectin content studied by differential scanning colorimetric // J.Cereal Sci. 1987.-Vol. 6 — P.147-158.

166. Suomalainen N. Yeast and its effecton the flavour of alcoholic beverages // J. Inst. Brewing 1971, 77 -№ 1 - P. 164-177.199Swinkels J.J. Composition and Properties of Commercial Native Starches //

167. Starch/Starke 1985 - V. 37 - S. 1-5. 200 Zobel H. Molecules to granules: A comprehensive starch review // Starch. - 1988. -Vol. 40.-P. 44-50.