Разработка ресурсосберегающих технологий этанола из крахмало- и инулинсодержащего сырья на основе новых для спиртовой отрасли способов его переработки - Статья

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наукСреди шести приоритетных научных направлений, определенных Концепцией развития науки и техники для спиртовой и ликероводочной отрасли на период до 2010 года, выделяют направления: «Этиловый пищевой спирт из традиционных видов сырья по новым технологиям» и «Этиловый пищевой спирт из нетрадиционных видов сырья». Научной базой для таких технологий служат работы российских ученых (Толстогузов В., Красильников В., Браудо Е., Высоцкий В., Дудкин М., Колпакова В. и др.), создавших теоретические и практические основы выделения пищевых белков из растительного сырья, включая вторичные продукты переработки зерна. Среди однопродуктовых схем приоритетными являются технологии, основанные на низкотемпературных способах подготовки сырья к сбраживанию, в том числе «холодного» затирания, с успехом внедренных, к примеру, в Германии. Имея несомненные преимущества, эти технологии в отечественной спиртовой отрасли имеют и свои сдерживающие их широкое внедрение факторы, в основном зависящие от исходных свойств перерабатываемого зерна. На основании выявленных зависимостей впервые для спиртовой отрасли предложено включить в комплекс, характеризующий зерно, реологические показатели, ответственные за структурно-механические свойства сырья, углеводно-амилазный комплекс, позволяющие выявить влияние вида зерна, его влажности, биохимического состава, способов предобработки на процесс получения сусла и бражки с позиций энергозатрат, норм внесения ферментных препаратов, качества полупродуктов спиртового производства и характеристик конечных продуктов.На основании изучения комплекса реологических характеристик при исследовании крахмалосодержащего сырья и изменений в нем в процессе переработки впервые для спиртовой отрасли рекомендованы новые методы, позволяющие оценить изменения прочностных свойств зерна в зависимости от видов воздействия на него и выявить субстратную специфичность технологических сред. На основании изучения методов выделения и исследования состава дифференцированных фракций зерна разработан новый биотехнологический способ его предобработки, положенный в основу комплексной технологии этанола и кормопродукта. Установлено, что предобработка зерна с использованием препаратов цитолитического комплекса перед выделением фракций, позволяет в зависимости от режимов, природы препарата и его дозировок целенаправленно изменять технологические свойства сырья: снижать потери крахмала с выделяемой фракцией, проводить деструкцию некрахмальных полисахаридов в ней, повышать степень доступности крахмала фракции эндосперма к ферментативному воздействию. Исследование процессов получения и сбраживания сусла из зерна, прошедшего стадию биотехнологической обработки, показало, что возможна переработка сырья по многопродуктовой схеме без снижения выхода этанола при одновременном повышении его качественных характеристик, а также снижении содержания высокомолекулярных некрахмальных полисахаридов во фракции, предназначенной к выработке кормопродукта. На основании выделения дифференцированных фракций и их целевом использования разработана комплексная технология переработки зерна на этиловый спирт и пищевые белковые продукты.