WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |

К – переработказерна по традиционной схеме; ОI, ОII, ОIII, ОIV–переработка зерна с выделением крупки (20%),шелухи (15%, 20% и 30%) соответственно.

Установлено, что содержание примесей в образцах бражки не коррелировало с накоплением этанола: среды, имеющие одинаковое количество спирта(7,10-7,12%об.), отличались посоставу и количеству примесей (4026,3-4834,2против 5337,8 мг/дм3), втом числе метанола (в опытных образцах его в 2,5-3,0 раза меньше).

В целом, доказанаперспективность переработкикрахмалосодержащего сырья (зернаразличных видов, зерносмесей) покомплексной технологии с выработкойэтанола и пищевых белковых продуктов,включающей новые технические решенияпроблемы повышения эффективностииспользования зерна, защищенные патентамиРФ № 2180921 и № 2210595.

2.2.5. Разработкаресурсосберегающей технологии этанола наоснове ИК-обработки зерна

Настоящий разделработы посвящен совершенствованию однопродуктовыхсхем переработки зерна в этанол путемрешения проблем, связанных с качествомпоступающего в производство зерна. Егоможно целенаправленно изменить, в томчисле,применив метод ИК-нагрева. Причем, как отмечено в работах ГинзбургаА.С., Красникова В.В., Зверева С.В., КирдяшкинаВ.В. и других глубина ихарактер данных изменений зависят от режимов обработки,характеристик зерна и требований отрасли. В технологииэтанола способ ИК-нагрева зерна донастоящего времени не применялся.

Целенаправленное изменение свойствзерна при ИК-обработке

Работапредусматривала выполнениецелого комплекса исследований (рис. 6).

В качестве объектовисследования использовали специальноподготовленные пробы зерна с W=12,0%; 14,0%; 16,0%;18,0%. Обработку зерна проводили притемпературах 110-150 С и мощности лучистого потока Е=22-24кВт/м2.

Основным биохимическимпоказателем, оценивающим влияние способоввоздействия на зерно в спиртовомпроизводстве, является «Условнаякрахмалистость», определяющая выходэтанола из единицы сырья.

Установлены допустимыепо данному показателю температурыИК-нагрева для пшеницы (W=12,0% – t=150 °С; W=14,0-18,0% – t=140 °С) и ржи (W=12,0-14,0%–t=140 °С; W=16,0-18,0% – t=120 °С).

Показано, что ИК-обработка пшеницы и ржиприводит к возрастанию массовой долидекстринов в пробах, причем наиболеесущественно, независимо от зерновойкультуры, в вариантах сW=16,0-18,0%. Возрастает ферментативнаяатакуемостькрахмала и белка. На величину доступности крахмала квоздействию влияет как вид сырья, так его влажностьи температура микронизации.По сравнению с пшеницейуровень повышения ферментативнойатакуемости крахмала ржи ниже.

Вероятнее всего,причиной может быть наличие в даннойкультуре повышенного количества веществ,препятствующих доступу амилаз к крахмалу,в частности растворимых гемицеллюлоз,присутствующих в виде гумми-веществ ислизей.

В целом, ферментативнаяатакуемость крахмала опытных образцовувеличивается в 1,5-3,5 раза, белков – в 1,5-2,0 раза, чтовесьма позитивно с позиции оценкитехнологических свойств сырья спиртовогопроизводства.

Такжев настоящейработерассматривалосьвлияние режимов ИК-обработкипшеницы намикробиологические показателизерна. Вкачестве контрольных использовали 2 образца: без обработки и сгидротермической обработкой(ГТО).

Возмущающие параметры

ПВС ТО

Кр

ХС

Гр.с.

Адр

Ауд

Е

КОЕ

Фат

Н П Гр.с. МАдр F Ауд Ауд*Ауд**КОЕ КрД БФат

Измеряемые и рассчитываемыепараметры

Wз-влажность зерна;tн-температура ИК-нагрева; Е-интенсивностьИК-нагрева; ПВС-параметры внешней среды;ХС-химический состав сырья;ТО-технологические отклонения; Н-натуразерна; П-плотность зерна;Гр.с.-гранулометрический состав помолов;М-модуль крупности; Адр-условная работадробления; F-максимальное усилиеперемешивания замеса; Ауд-удельная энергиядеструкции крахмала; Ауд*-удельная энергиядеструкции амилозы; Ауд**-удельная энергиядеструкции амилопектина; КОЕ-уровеньмикробиологической чистоты зерна;Кр-условная крахмалистость; Д-массоваядоля декстринов; Б-массовая долярастворимого белка; Фат-ферментативнаяатакуемость крахмала и белка зерна.

Рис. 6. Параметрическаясхема процесса целенаправленногоизменения технологических

свойств пшеницы и ржипри ИК-обработке зерна

Эксперименты проводили на 2-х партиях пшеницы:1-ая – споврежденной, 2-ая– с неповрежденной оболочкой. Установлено, чтоэффект ИК-обработки (по показателюкислотности проб) выявлен для обоихобразцовзерна в отличие от ГТО, где необходимогоуровня снижения кислотности удаетсядостичь только для образца из второй партии.

Для объясненияустановленного факта в работе изученаэпифитная и субэпидермальная микрофлоразерна (табл. 13). Установлено, чтоИК-обработка позволяет получить зерновку ссодержанием микроорганизмов на уровне 1-2тыс. КОЕ/г. Метод ГТО также эффективноснижает уровень эпифитной микрофлоры, ноне действует на субэпидермальную, с чем исвязано закисание проб из партии № 1.

Температура

ИК-нагрева, С

Образец

ОМЧ,

тыс. КОЕ/г

Бактерии,

тыс. КОЕ/г

Грибы,

тыс. КОЕ/г

МПА

СА

МПА

СА

МПА

СА

Эпифитная микрофлора

Контроль I

(без обработки)

1

320

155

309

137

11

18

2

67

70

57

59

10

11

Контроль II (ГТО)

1

5

6

3

4

2

2

2

4

3

3

3

1

Опыт (ИК-обработка)

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Субэпидермальнаямикрофлора

Контроль I (безобработки)

1

101

91

85

75

16

16

2

25

22

19

17

6

4

Контроль II (ГТО)

1

55

41

52

34

3

7

2

7

10

7

9

1

Опыт (ИК-обработка)

1

2

2

2

2

2

1

1

1

1

Табл. 13. Влияние методовтепловой обработки пшеницы на микрофлорузерна

Отдельный этаписследований посвящен выявлению влияниярежимов ИК-нагрева на реологические характеристикизерна, путем определенияработы, затрачиваемой на дробление(табл. 14,15),гранулометрического составапомолов, а также анализа углеводно-амилазногокомплекса исходного и обработанногозерна (табл.16).

Установлено, чтодинамика дробления зерна, определенная посоответствующим кривым, зависит от видасырья, его исходной влажности итемпературы ИК-нагрева. Показано, чтоэффективность способа ИК-обработки дляпшеницы, оцененная по сравнению сконтролем по показателю Адр., в целом болеесущественна при использовании зерна сW=14,0-18,0%, чем проб с W=12,0%. Также выявлено, чтона выбор оптимальной температурыИК-нагрева влияет влажность сырья.Выбранные режимы обработки позволяютснизить энергозатраты на получениемелкого помола из пшеницы на 40-50% посравнению с контролем, ржи – только на 20-30%. Вероятно, это связанос особенностями химического строения ржи.

Табл. 14. Влияние режимов ИК-нагревазерна наработу, затрачиваемую на дробление

Темпер.

ИК-нагр.,C

Работа,затрачиваемая на дробление (Адр.),усл.ед.

Пшеница

Рожь

W=12%

W=14%

W=16%

W=18%

W=12%

W=14%

W=16%

W=18%

Контроль

72,5

77,4

88,7

106,3

86,5

94,5

101,5

110

58,2

64,0

64,3

62,5

71,5

73,0

81,2

97,7

120

57,8

47,5

64,1

62,1

61,0

72,8

79,7

89,8

130

52,3

60,3

50,2

59,7

61,8

75,3

79,2

86,8

140

48,0

50,5

57,0

50,0

57,7

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |






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