WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 |

Вместе с тем,проведенный далее анализ образцовосветленного сусла показал, что по данномуспособу в жидкую фазу можно перевести неболее 55-60% фруктозанов от их исходногосодержания в сырье. Решить проблемуповышения процента перевода фруктозанов восветленное сусло, путем увеличениядлительности самоосахаривания (до 12 ч.) неудалось. Установлено, что 30-35% потенциальносбраживаемых углеводов сырья остаются вжмыхе. Причем в нем преобладает фракция ФIII,представленная нерастворимымифруктозанами (табл. 25).

Табл. 25.Фракционный состав углеводовжмыха

Схемаполучения

осветленного сусла

Влага,%

Массовая доля, % С.В.

Фракцииинулина

ФI

ФII

ФIII

1-ноступенчатая

57,5

11,7

5,0

42,7

2-хступенчатая

59,0

2,0

10,3

51,2

Вероятно, данная частьуглеводов находится в клубнях в связанномсостоянии, что препятствует ихферментативной деструкции.

Внесение на стадиюсамоосахаривания ферментных препаратовпротеолитического и цитолитическогодействия могло способствовать разрушениюклеточных стенок и улучшить процессполучения жидкой фазы. Их влияниеконтролировали по выходу сусла исодержанию в нем фруктозанов (суммы ФI и ФII).

Показано (табл. 26), что лучшими являютсяопыты с использованием препаратов Нейтраза и Целловиридин Г20х воптимальных дозировках: 4ед. ПС и 2ед.ОЦС на 1 г сухого вещества сырья. Из лучших ферментныхпрепаратов составили МЭК иустановилисоотношение Нейтразы и Целловиридина Г20х(3:1). Установлено, чтоиспользование МЭК вместо отдельных препаратовповышает сумму ФI и ФII на 1,5-2%.

Табл. 26.Влияние обработки затора ферментными препаратами на переходфруктозанов в сусло

Название ферментногопрепарата

Объемсусла из 100г топинамбура, см3

Массовая доля фруктозанов в сусле,%

Содержание фруктозанов в сусле,% от

исходного в сырье

Контроль

62

16,5

60,7

Целловиридин Г20х

68

19,8

79,9

Целлюкласт

65

16,5

63,6

Нейтраза

70

18,6

77,3

Алкалаза

67

19,1

75,9

Нами показано, чтовведение в затор активных протеаз и цитазприводит к снижению массовой доли фракцииФIII до остаточного содержания 3-5%. Вероятно,высокомолекулярные фруктозанывысвобождаются из связанного состояния истановятся доступными для гидролизаинулиназами сырья.

Кроме влияния ферментовпротеолитического и цитолитическогодействия на переход фруктозанов восветленное сусло исследовалось ихдействие на пектиновый комплекс сырья.Установлено (табл. 27), что использованиепрепаратов повышает массовую долю пектинав сусле. Максимальная степень гидролизапротопектина сырья выявлена дляобразца III, минимальная – для образца II.

Табл. 27.Влияние обработки затора ферментнымипрепаратами на переход пектина всусло

Показатели

Варианты получения сусла

Образец I

(Контроль)

Образец II

(Нейтраза)

Образец III

(Целловиридин)

Образец IV

(МЭК)

Массоваядоля в сусле растворимого пектина, %

0,11

0,15

0,66

0,29

Переходпротопектина в сусло, % от исходного всырье

1,4

7,9

77,7

35,1

В работе была проведенаоптимизация параметров процесса полученияосветленного осахаренного сусла изтопинамбура методом латинскихпрямоугольников и определены оптимальныетехнологические режимы: времясамоосахаривания затора – 4 часа; температурасамоосахаривания затора – 55 С; содержаниеЦелловиридина Г20х в МЭК – 5%.

Таким образом, врезультате углубленных исследований поизменению фруктозано-пектиназногокомплекса топинамбура при полученииосветленного сусла, удалось перевестимаксимальное количество фруктозанов сырьяв жидкую фазу, провести их глубокуюдеструкцию и сконцентрировать негативновлияющие на производство этаноласоединения –пектиновые вещества в жмыхе.

Новое техническоерешение, положенное в основу процессаполучения осветленного сусла, защищенопатентом РФ № 2301832.

2.2.8. Разработкатехнологических схем производства,нормативной документации. Расчетэкономической эффективности

На основаниипроведенных исследований разработанытехнологические схемы переработкикрахмало- и инулинсодержащего сырья вспиртовой отрасли:

–переработки зерна в этанол и кормопродуктна основе биообработки сырья;

–переработки зерна в этанол и белковыйпродукт путем выделения и целевогоиспользования дифференцированных фракцийсырья;

–получения спирта из зерна, прошедшегостадию ИК-обработки, припереводе процесса на низкотемпературный,одноступенчатый способ «холодного»затирания;

–получения этилового спирта из топинамбурана основе самоосахаривания сырья поддействием собственных активированныхинулиназ клубней.

Приведено описаниеаппаратурных схем разработанныхтехнологий.

На основанииперечисленных технологических схем иопытно-промышленных проверок технологийразработаны опытно-промышленныеРегламенты, утвержденные в установленномпорядке, а также рассчитанаусловно-годовая экономия,составившаядля завода производительностью 3000дал/сут, взависимостиот технического решения 3,61–19,87 млн. руб.

В целом, выполненныеисследования позволят отечественнымспиртовым предприятиям в условиях жесткойконкуренции решить остростоящие проблемы,связанные с положением сырьевой базыотрасли, с выпуском продукции, отвечающейтребованиям потребителя одновременно подвум параметрам: качество и себестоимость,а также сложной экологической обстановкойзаводов и их низкой рентабельностью.

Выводы

1. Наосновании изучения комплексареологических характеристик приисследовании крахмалосодержащего сырья иизменений в нем в процессе переработкивпервые для спиртовой отраслирекомендованы новые методы, позволяющиеоценить изменения прочностных свойствзерна в зависимости от видов воздействияна него и выявить субстратнуюспецифичность технологических сред.

2. Наосновании изучения методов выделения и исследованиясостава дифференцированных фракций зерна разработанновый биотехнологический способ его предобработки, положенный в основу комплекснойтехнологии этанола и кормопродукта.

2.1. Установлено, что предобработказерна с использованием препаратовцитолитического комплекса передвыделением фракций, позволяет взависимости от режимов, природы препаратаи его дозировок целенаправленно изменятьтехнологические свойства сырья: снижатьпотери крахмала с выделяемой фракцией,проводить деструкцию некрахмальныхполисахаридов в ней, повышать степеньдоступности крахмала фракции эндосперма кферментативному воздействию.

2.2.Исследование процессов получения исбраживания сусла из зерна, прошедшегостадию биотехнологической обработки,показало, что возможна переработка сырьяпо многопродуктовой схеме без снижениявыхода этанола при одновременномповышении его качественных характеристик,а также снижении содержаниявысокомолекулярных некрахмальныхполисахаридов во фракции, предназначеннойк выработке кормопродукта.

2.3. Технология этанола икормопродукта припереработке зерна защищена патентом РФ №2162103. Условно-годовая экономия от снижениясебестоимости продукции составила 6,864 млн.руб.

3. Наосновании выделения дифференцированныхфракций и их целевом использованияразработана комплексная технологияпереработки зерна на этиловый спирт ипищевые белковые продукты.

3.1. Установлены параметры выделениябелков из фракций зерна и зерносмесей.Впервые показано, что выход белка, егобиологическая ценность зависят отфракционного и аминокислотного составовбелков сырья.

3.2. Впервые детально исследованхимический состав вторичных продуктовпереработки фракций, на основе которыхнаучно обоснована целесообразностьиспользования крахмало-белкового продуктаи сыворотки в технологии этанола.Установлено, что использование данныхвторичных продуктов при приготовлениизамеса позитивно влияло на процессполучения и сбраживания сусла.

3.3. Технология этанолаи белковых продуктов (препаратов иликомпозитов) защищена патентами РФ №2180921и №2210595. Условно-годоваяэкономия от снижения себестоимостипродукции составила 19,87 млн. руб. за счет выработкивысококачественного этанола и дефицитныхпищевых белковых продуктов.

4.Разработана ресурсосберегающаятехнология из ИК-обработанного сырья, воснову которой положен способцеленаправленного изменения исходныхтехнологических свойств зерна.

4.1.Выявлена корреляционная зависимостьбиохимических, микробиологических иреологических характеристик зерна от еговида, влажности и температурымикронизации. Разработана реологическаямодель, позволяющая оценить глубину данныхизменений и обосновать выбор режимовИК-нагрева.

4.2.Установлено, чтоИК-нагрев сырьяпозволяет получатьсусло по низкотемпературному одноступенчатомуспособу «холодного» затирания, чтоупрощает аппаратурную схему производства, снижаетэнергозатраты, увеличивает выходэтанола.

4.3. Технология этанола изИК-обработанного зерназащищена патентами РФ № 2221872,№ 2265663, № 2301261. Условно-годовая экономия отснижения себестоимости продукции припереработке пшеницы составила 3,61 млн.руб.

5.Разработанаресурсосберегающая технология изинулинсодержащего сырья (топинамбура), воснову которой положенанизкотемпературная схема подготовки клубней ксбраживанию.

5.1.Впервые выявленоактивирующее действие ионов Са+2на инулиназы топинамбура, наосновании которого разработан способсамоосахаривания фруктозанов сырья, путем внесенияв замесСаSО4 вконцентрации 0,01% к массе сырья.

5.2.Разработан способ асептирования сусла формалином или низином в оптимальныхконцентрациях и способ получения засевныхдрожжей путем их культивирования насредах разного состава.

5.3. Низкотемпературная технологияэтанола из топинамбура защищена патентами РФ № 2144084 и№ 2161652. Условно-годоваяэкономия от снижения себестоимостипродукции составила 8,434 млн. руб. (приусловии работы завода 9 месяцев на зерновомсырье, 3 месяца – на топинамбуре).

6. Разработан новый способ полученияосветленного сусла из топинамбура,защищенныйпатентом РФ№ 2301832, в основу которогоположен низкотемпературный способсамоосахаривания фруктозанов клубней ииспользования ферментных препаратовпротеолитического и цитолитическогодействия, позволяющий предложитьмногопродуктовую схему для переработкиинулинсодержащего сырья.

Списокработ,опубликованных поматериаламдиссертации

I. Книги, учебники,учебно-методические работы

1.Приоритеты развития науки и научногообеспечения в пищевых и перерабатывающихотраслях АПК: механизм формирования иреализации (Часть II)//Богатырев А.Н.,Большаков О.В., КрикуноваЛ.Н., Масленникова О.А. идр.-М.: МГАПП.-1995.-226 с.

2.Приоритеты развития науки и научногообеспечения в пищевых и перерабатывающихотраслях АПК: механизм формирования иреализации (Часть III)//Богатырев А.Н.,Большаков О.В., КрикуноваЛ.Н., Масленникова О.А. идр.-М.: МГАПП.-1995.-160 с.

3.Система научного и инженерногообеспечения пищевых и перерабатывающихотраслей АПК России//Богатырев А.Н.,Большаков О.В., КрикуноваЛ.Н. и др.– М.: Пищеваяпромышленность. – 1995. - 527с.

4.Крикунова Л.Н., ИльяшенкоН.Г., Кречетникова А.Н. Методическиеуказания к выполнению лабораторных работ потехнологии хлебопекарныхдрожжей.-М.:МГАПП.-1999.-27с.

5.Основы управления инновациями в пищевыхотраслях АПК. (Наука. Технология.Экономика)//Богатырев А.Н., Заверюха А.Х.,Качак В.В., КрикуноваЛ.Н. и др.-М.: МГАПП.-1998.-844с.

6. Кречетникова А.Н., Крикунова Л.Н.,Ильяшенко Н.Г. Методические указания квыполнениюлабораторных работ по технологииликероводочных изделий.-М.:МГАПП.-1999.-70с.

II. Авторскиесвидетельства и патенты

1.Способпроизводства растворимогоцикория/Нахмедов Ф.Г., Калунянц К.А., Крикунова Л.Н.,Шаненко Е.Ф. Авторское свидетельство№1332578.-1985

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»