«РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭТАНОЛА ИЗ ВОЗВРАТНЫХ ОТХОДОВ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА ...»

2.2.2.4 Выбор режима водно-тепловой и ферментативной обработки Для выбора направления при решении задачи, направленной на сокращение длительности водно-тепловой и ферментативной обработки сырья, на первом этапе была изучена динамика изменения концентрации сухих веществ при получении сусла. В качестве объектов исследования использовали пшеничный помол (Контроль) и хлеб Образец 2 (в разделе 2.2.2.1 не выявлено влияние вида образца на закономерности при получении сусла), не подвергнутый предобработку (Опыт 2).

Было установлено (рисунок 3), что в опытных пробах переход сухих веществ сырья в ходе технологического процесса в растворимое состояние идет интенсивнее, чем в контрольной пробе. Дополнительное интенсивное перемешивание перед стадией обработки хлеба при температуре 70 °С приводит не только к ухудшению реологического состояния замеса, как уже показано ранее, но и сказывается на снижении перехода СВ в растворимое состояние. Возможно, данный факт связан с белковым составом пшеничного хлеба и повышенным содержанием в нем клейковинных белков. Последние могут подвергаться агрегации при их интенсивной механической обработке.

Содержание СВ всусле, % Рисунок 3 – Динамика изменения концентрации сухих веществ при получении Дополнительно была рассчитана доля сухих веществ, переходящих в жидкую фазу, т.е. растворимое состояние. Жидкая фаза представляла собой экстракт, перерабатываемую массу с ее дальнейшим фильтрованием. Получаемый веществ сырья в раствор.

приведенными на рисунке 3, и позволяют сделать следующие выводы:

процент перехода сухих веществ в ходе получения сусла в растворимое интенсивная механическая предобработка замеса, полученного путем снижает процент перехода СВ в растворимое состояние, к примеру для готового сусла на 4,5%.

Повышение массовой доли растворимых сухих веществ на стадии осахаривания сырья при использовании пшеницы возрастает примерно на 0,5%, хлеба – в среднем на 5,0%. Последнее вероятнее всего связано с особенностями биохимического состава сырья, свойствами его белково-углеводного комплекса.

Выявлено, что объем сред после разделения на жидкую и твердую фазы разваренной массы и сусла существенно различаются (объем жидкой фазы при разделении сусла выше) Увеличение продолжительности обработки хлеба при температурах 70-75°С и 95-98°С с 1 часа до 1,5 часов практически не влияет на процент перехода сухих веществ в растворимое состояние, что может быть основой для сокращения длительности паузы 2 и паузы 3 на стадии механико-ферментативной обработки сырья.

Таблица 17 – Динамика перехода сухих веществ в растворимое состояние Пауза Пауза Пауза эксперименты, позволившие выявить влияние продолжительности обработки пшеничного хлеба на отдельных этапах процесса на основные показатели качества сусла.

Получение сусла осуществляли с использованием ферментных препаратов Ликвамил 1200 в дозировке 0,5 ед. АС и SanSuper 360L – 4,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

Установлено (таблица 18), что большее влияние на основные показатели сусла оказывает длительность выдержки сырья на второй паузе, осуществляемой при температуре 70-75°С. Так, сокращение данной паузы с 60-90 минут до минут при равной продолжительность паузы 3 приводит к снижению содержания СВ в сусле до 17,4-17,6 % против 18,6%, уменьшению массовой доли ОРВ в среднем на 2,5 %.

Таблица 18 – Влияние длительности пауз на стадии водно-тепловой и ферментативной обработки на показатели качества сусла Выявлены оптимальные режимы получения сусла (вариант №5 и №6), характеризующиеся показателями качества на уровне контроля (вариант №1) при ферментативной обработки с 3,5-ой до 2-х часов.

2.2.3 Изучение процесса сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства Процесс сбраживания сусла, представляет собой наиболее важный этап при производстве этилового спирта. Именно на данной стадии, ферментативный аппарат дрожжевых клеток преобразует сбраживаемые сахара сусла в конечный продукт. Осахаренное сусло из крахмалсодержащего сырья является сложной по составу средой, содержащей помимо сбраживаемых углеводов, представленных в основном мальтозой и глюкозой, продукты неполного гидролиза крахмала – олигосахариды и декстрины, не участвующие в метаболизме дрожжей непосредственное воздействие на эффективность проведения процесса брожения:

характер сбраживаемой среды: состав, концентрация, полнота распада крахмала сырья, состав продуктов гидролиза протеинов (качественный и количественный);

расы используемых дрожжей, от метаболизма которых зависит образование побочных и вторичных продуктов в процессе сбраживания;

длительность процесса и температура.

2.2.3.1 Получение и сравнительная характеристика образцов сусла, С целью возможности прогнозирования развития спиртовых дрожжей на сусле, полученном из пшеничного хлеба, обладающего отличиями от традиционного вида – зерна пшеницы в биохимическом составе, были проведены эксперименты на модельных средах. В качестве последних были наработаны определенные объемы образцов осветленного сусла, полученного из помола пшеницы (контроль) и пшеничного хлеба (опыт). Для обеспечения стабильности состава используемых сред и возможности проведения всей серии экспериментов по выбору спиртовых дрожжей, образцы сусла были подвергнуты стерилизации.

Образцы осветленного сусла представляли собой жидкую фазу, полученную в результате разделения исходного сусла на фракции методом центрифугирования.

Образцы осветленного сусла были проанализированы по основным показателям качества. Результаты выполненных исследований представлены в таблице 19.

Таблица 19 – Сравнительная характеристика показателей качества осветленного сусла Показатели сусла Массовая доля,%:

Установлено, что сусло из пшеничного хлеба при примерно равной концентрации (для этого гидромодуль при получении контрольного образца сусла составлял 1:3,0, опытного – 1:3,5) характеризуется увеличением массовой доли общих редуцирующих веществ на 3,6% по сравнению с контролем. В данном образце сусла содержится также больше свободных редуцирущих сахаров – 13,0% против 10,0% в контроле. Выполненными ранее исследованиями установлена зависимость развития спиртовых дрожжей от углеводного состава сусла [130].

Также выявлено, что в опытном образце сусла содержится меньше белка и больше кислых соединений, что влияет на показатель рН. Для получения сопоставимых результатов концентрация сусла контрольного и опытного образцов доводилось путем разведения водой до концентрации 18,0%.

Кроме общих показателей качества сусла в работе определили их минеральный состав. Проведение данных экспериментов было обосновано тем, что дрожжи, как известно, развиваются по-разному в зависимости от качественного и количественного состава отдельных макро- и микроэлементов.

Установлено (таблица 20), что контрольный и опытный образцы сусла существенно отличаются по минеральному составу. Так, содержание кальция в сусле из хлеба примерно в 5 раз больше, чем в сусле, полученном из пшеницы.

Для эффективного гидролиза зернового сырья в технологической среде должно быть определенное содержание ионов кальция и магния, что показано проведенными ранее исследованиями по определению влияния на амилазы микробного и зернового происхождения минерального состава воды[89]. Скорее всего, данные микроэлементы оказывают влияние и на ферментный комплекс дрожжей.

Таблица 20 – Минеральный состав образцов осветленного сусла * В перерасчете на P2O5,%.

Содержание натрия в опытном образце, как показали исследования, по сравнению с контрольным возрастает более чем в 50 раз, что связано с добавлением поваренной соли в рецептуру производства хлеба. Вместе с тем известно, что повышенное содержание NaCl может негативно сказаться на развитии дрожжей.

Дополнительно для выявления возможности негативного влияния ионов натрия были проведены модельные эксперименты в которых в контрольный образец сусла, т.е. сусло полученного из помола пшеницы, вводили определенное количество поваренной соли. Далее в сусло вносили спиртовые дрожжи (использовали дрожжи расы XII в количестве 10,0 млн./см3 сусла). Сбраживание проводили при температуре 28-30°С в течение 3 суток. Бродильную активность сбраживании 100 см3 сусла. В экспериментах использовали 4 образца сусла:

Контроль – без внесения NaCl; Опыт 1, Опыт 2 и Опыт 3, соответственно, с внесением NaCl в концентрациях: равной содержанию иона натрия в сусле из хлеба, в 2 раза и в 5 раз превышающей данную концентрацию. Установлено (рисунок 4), что внесение поваренной соли на стадии производства хлеба в концентрациях предусмотренных рецептурой и увеличенной в 2 раза не снижает бродильной активности спиртовых дрожжей. Повышенное содержание NaCl приводит к снижению бродильной активности дрожжей (Опыт 3 – бродильная активность меньше контроля на 17%).

Бродильная активность, Рисунок 4 – Зависимость бродильной активности спиртовых дрожжей от Помимо выше перечисленного установлено, что содержание фосфора в сусле из хлеба более чем в 10 раз превышает значение для образца сусла из традиционного вида сырья, что следует считать положительным для спиртовой фосфорным питанием. Содержание калия и марганца в опытном образце сусла ниже, чем в контрольном, а железа – выше.

В целом, проведенные исследования показали, что минеральный состав модельных сред контрольного и опытного образцов, на которых в дальнейшем была выявлена разница в поведении рас сухих спиртовых дрожжей, существенно отличался.

2.2.3.2 Исследование минерального и аминокислотного состава сухих Также в настоящей работе было выдвинуто предположение о внесении в сухие импортные дрожжи на стадии их производства активаторов, в состав которых обычно входят микроэлементы и аминокислоты. Данные компоненты являются водорастворимыми, поэтому анализу подвергался экстракт, полученный путем смешивания сухих дрожжей с водой, выдерживания и последующего отделения жидкой фазы.

Установлено, что минеральный состав водорастворимой фракции дрожжей зависит от расы (таблица 21). К примеру, в дрожжах Ethanol Red содержится меньше кальция и марганца в среднем в 2,5-3,0 раза по сравнению с содержанием данных микроэлементов в дрожжах Angel и Fermiol. Последние характеризуются повышенным содержанием магния и фосфора. Максимальное содержание таких микроэлементов как натрий и цинк выявлено для дрожжей Angel.

Таблица 21 – Минеральный состав сухих спиртовых дрожжей Содержание, * В перерасчете на P2O5,%.

В целом, выполненные эксперименты выявили, что минеральный состав компонентов дрожжей растворимых в воде, вероятнее всего и есть активаторы, т.к. жизнеспособная дрожжевая клетка обладает клеточной стенкой, не позволяющей веществам переходить в окружающую среду.

Дополнительно в работе был проанализирован и состав свободных аминокислот дрожжей, т.е. анализировалась также жидкая фаза, полученная в результате экстракции веществ из дрожжей с использованием воды.

Сравнительные данные по содержанию в дрожжах свободных аминокислот приведены в таблице 22.

Таблица 22 – Содержание основных свободных аминокислот в сухих спиртовых дрожжах Установлено, что максимальное суммарное количество аминокислот содержится в дрожжах Fermiol. Выявленные отличия в минеральном и аминокислотном составах водорастворимой фракции дрожжей позволяют предположить внесение в них разных форм и количеств активаторов, т.к.

жизнеспособная дрожжевая клетка обладает клеточной стенкой, не позволяющей веществам переходить в окружающую среду.

2.2.3.3 Исследование процесса культивирования дрожжей Модельные опыты по выбору дрожжей были проведены с использованием образцов осветленного сусла, полученного в соответствии с данными, приведенными в главе 2.2.3.1.

Перед внесением дрожжей в сусло проводили их предварительное размножение на стерильном солодовом сусле с концентрацией 12,0%. Для этого в колбу с определенным объем солодового сусла проводили смыв чистой культуры из пробирки со скошенной агаризованной средой. Далее колбу помещали в термостат с температурой 28,0-30,0°С на 24 часа. Накопленную дрожжевую биомассу отделяли от питательной среды, промывали и использовали в качестве дрожжевой суспензии для засева контрольного и опытного образцов сусла. Норма внесения дрожжей для каждого случая составляла 10,0 млн. клеток / см3 сусла.

Культивирование дрожжей осуществляли при температуре 28,0-30,0°С в течение 24 часов.

Данные по влиянию состава сусла на развитие различных рас спиртовых дрожжей приведены в таблице 23.

Таблица 23 – Влияние состава сусла на развитие спиртовых дрожжей рас XII, 987-О и 987-О- дрожжей для сусла г/100 см3 дрожжей, Почкую- С гликоСВ), 987-О 987-О- Представленные данные позволяют сделать следующие выводы:

Для всех исследованных рас дрожжей количество выделившегося диоксида углерода при культивировании на традиционном сусле превышает данное значение в случае использования сусла из нового вида сырья в среднем в полтора раза.

Процент снижения сухих веществ в сусле, который может быть связан с их использованием для построения дрожжевой клетки, а также с процессом сбраживания, характеризуется для контрольных образцов большим значением, чем для опытных, в среднем в 1,7-2,2 раза.

Общее количество дрожжевых клеток, образующихся при культивировании на разных средах, зависит от используемой расы дрожжей. Применение сусла из нового вида сырья для всех дрожжей характеризуется снижением количества клеток, полученных в процессе культивирования. Кроме того разные расы дрожжей имеют отличия в потреблении питательных веществ среды и в процентном содержании клеток с гликогеном.

Так, раса XII образует при культивировании на среде с использованием в качестве сырья для получения сусла пшеничного помола максимальное количество клеток (166,5 млн./см3). Раса 987-О-5 накапливает меньше клеток, однако они самые крупные и содержат максимальное количество клеток с гликогеном.

В целом, на данном этапе работы для сбраживания сусла из пшеничного хлеба может быть рекомендована раса 987-О-5, которая характеризуется максимальным процентом снижения сухих веществ (3,0% против 2,3%), минимальным значением по показателю выделения СО2 (1,7 г против 2,0-2,1 г).

Данная раса дрожжей характеризуется самыми крупными клетками и содержит максимальное количество клеток с гликогеном (38,5%).

Окончательный выбор расы дрожжей может быть сделан после проведения исследований по сбраживанию сусла.

Производители сухих дрожжей в представляемых информационных материалах рекомендуют использовать дрожжи в среднем в количестве 50 мг на 100 см3. В ряде случаев, к примеру, при использовании дрожжей Fermiol предусматривается введение предварительной стадии разбраживания, для чего дрожжи вносятся в разбавленное (в 2 раза) сусло в соотношении 1:4 и выдерживаются 10-15 мин.

В наших исследованиях процесс культивирования с использованием сухих дрожжей проводили в двух вариантах.

Вариант 1. Предварительное выделение из сухих дрожжей чистой культуры в соответствии со следующими стадиями:

разведение сухих дрожжей в стерильной воде, с последующим подбором концентрации клеток в дрожжевой суспензии;

посев дрожжевой суспензии на твердую питательную среду (сусло-агар) с последующим инкубированием при 28-30°С в течение 3-4 суток;

визуальный анализ микроорганизмов, выросших на чашках Петри, с последующим выделением чистой культуры и ее посевом в пробирку со скошенным сусло-агаром и инкубированием при 28-30°С в течение 3-4 суток;

полученные пробирки с чистой культурой дрожжей хранили в холодильнике и использовали для накопления дрожжевой биомассы.

Вариант 2. Засев осветленного сусла сухими дрожжами, дозированными по массе (50 мг/100 см3 сусла).

Вариант с использованием чистой культуры при культивировании дрожжей на осветленном сусле был поставлен для исключения возможного влияния активаторов, используемых на стадии производства сухих дрожжей.

Данные, представленные в таблице 24, позволяют сделать следующие выводы:

Использование в качестве среды для культивирования дрожжей сусла из пшеничного хлеба приводит по сравнению с контролем к снижению таких показателей процесса, как количество выделенного диоксида углерода и СВ (1,7-2,2 г и 2,0-3,3% против 2,0-3,3 г и 2,8-4,2%) Дрожжи Ethanol Red и Fermiol накапливают при культивировании примерно одинаковое количество клеток независимо от вида используемого сусла.

Напротив, на размножение дрожжей расы Angel влияет вид сусла. При культивировании на опытном образце сусла эти дрожжи накапливают меньшее количество клеток (44,3 против 61,5 млн./см3).

Таблица 24 – Влияние состава сусла на развитие сухих спиртовых дрожжей (вариант с использованием чистой культуры) Angel Fermiol В связи с тем, что сухие дрожжи используются непосредственно на стадии сбраживания без выделения чистой культуры, были проведены эксперименты с внесением их в осветленное сусло с нормой задачи по весу. Данные, приведенные в таблице 25, показывают, что общие закономерности, полученные в экспериментах с использованием чистой культуры, сохраняются и при выполнении работ с сухими дрожжами. Так, при использовании сусла из пшеничного хлеба процесс культивирования дрожжей идет с пониженным выделением диоксида углерода и меньшим снижением концентрации сусла.

Максимальное количество дрожжевых клеток образуется с использованием Ethanol Red.

Применение сухих дрожжей при культивировании на сусле из хлеба характеризуется меньшим накоплением клеток, чем на сусле из пшеницы.

Однако, для дрожжей Fermiol выявленная разница очень незначительна. Если сравнивать культивирование на контрольном и опытном образцах сусла с использованием чистой культуры дрожжей Ethanol Red и Fermiol и данных рас, примененных в виде сухих дрожжей, можно сделать следующий вывод – разница в количестве клеток, накопленных при культивировании дрожжей в виде чистой культуры превышает 2 раза, а при использовании этих же дрожжей в виде сухих разница не превышает 30%. Вероятнее всего, это связано с разным составом и количеством активаторов в дрожжах, а именно с повышенным содержанием отдельных микроэлементов и аминокислот в дрожжах Fermiol.

Таблица 25 – Влияние состава сусла на развитие сухих спиртовых дрожжей (вариант с использованием сухих дрожжей) Angel Fermiol В целом, проведенные эксперименты по сравнительному анализу сухих спиртовых дрожжей для дальнейшего применения в технологии получения этанола из нового вида сырья – возвратных отходов хлебопекарного производства, позволяют рекомендовать на данном этапе дрожжи Fermiol, с последующей проверкой эффективности их использования на стадии сбраживания.

2.2.3.4 Факторы, влияющие на динамику выделения диоксида углерода при сбраживании сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства Применение новых видов сырья в любом производстве требует глубокого изучения процессов, происходящих на каждой стадии процесса. В полной мере данный подход оправдан также при производстве и сбраживании сусла из хлебопекарного производства (хлеб пшеничный). При исследовании процесса получения сусла по низкотемпературной механико-ферментативной схеме из данного вида сырья были обоснованы измененные, по сравнению с переработкой основных зерновых культур, режимные параметры. В отличие от установленных, принятых в Регламенте [132] были предложены следующие температурновременные паузы:

Пауза 1 – обработка замеса при температуре 65-70°С в течение 1 часа (снятие температуре 65-70°С с 1,5 до 1 часа) Пауза 2 – обработка развариваемой массы при температуре 95-98°С в течение 1 часа (сокращение продолжительности данной паузы с 1,5 до 1 часа) Пауза 3 – стадия осахаривания при температуре 56-58°С в течение 30 минут.

Общая продолжительность процесса получения осахаренного сусла из пшеничного хлеба сокращена по сравнению с переработкой традиционного вида сырья (зерно) с 4-х до 2,5 часов.

На стадии получения осахаренного сусла использовали ферментные препараты амилолитического действия:

Ликвамил 1200 – мезофильная -амилаза, дозировка 0,5 ед. АС/г условного крахмала сырья (рекомендуемая дозировка при переработке зерна составляет SanSuper 360L – основной фермент глюкоамилаза, дозировка 4,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья (рекомендуемая дозировка при переработке зерна составляет 6,0-7,0 ед. ГлС).

крахмалсодержащего сырья были использованы следующие расы дрожжей:

расы XII; 987-О; 987-О-5,используемые в виде чистой культуры (получены из центральной лаборатории ГНУ ВНИИПБТ Россельхозакадемии);

сухие спиртовые дрожжи – Fermiol (производство США), Ethanol Red (производство Франция), Angel (производство Китай) задаваемые по массе непосредственно в осахаренное сусло, либо после предварительного разбраживания (смешивания сухих дрожжей со стерильным солодовым суслом концентрацией 8-10%).

Процесс сбраживания проводили при температуре 28-30°С в течение 48- часов. Влияние изучаемых факторов на сбраживание сусла контролировали на первом этапе по динамике выделения диоксида углерода, с последующим уточнением по показателям: концентрация спирта и действительный экстракт в бражке, а также содержания в ней вредных летучих примесей.

В настоящей работе рассмотрены следующие факторы, которые могли бы оказать влияние на процесс сбраживания сусла из нового вида сырья, и обозначены для некоторых из них интервалы варьирования (таблица 26).

Таблица 26 – Изучаемые факторы и интервалы их варьирования Название фактора Норма внесения ГлС на стадии осахаривания Норма внесения ПС на стадии сбраживания 2.2.3.4.1 Изучение процесса с использованием дрожжей XII, 987-О, 987-О- Используемая раса спиртовых дрожжей Чаще всего на спиртовых заводах сбраживание сусла проводят с использованием засевных дрожжей, которые готовят из чистой культуры по принятой на предприятии схеме. В данной работе чистую культуру дрожжей переносили в стерильное солодовое сусло с концентрацией около 12%, проводили процесс культивирования при 28-30°С в течение суток. Накопившиеся дрожжи отделяли от жидкой фазы, содержащей оставшиеся компоненты питательной среды, с использованием центрифугирования и проводили двукратную промывку содержание дрожжевых клеток.

хлеба были начаты с изучения влияния расы дрожжей на динамику выделения диоксида углерода (рисунок 5). В данном разделе с целью исключения влияния различий в биохимическом составе различных образцов хлеба, эксперименты проводили с использованием высушенного пшеничного хлеба. Норма внесения дрожжей составляла 10,0 млн./см3.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла использованием расы 987-О-5 (раса 987-О дает близкие, но несколько заниженные значения). Наиболее часто применяемая на спиртовых заводах для сбраживания зерно-картофельного сусла раса XII характеризуется при использовании нетрадиционного вида сырья меньшей интенсивностью сбраживания. Так, к примеру, через 24 часа от начала ведения процесса количество выделившегося СО2 при использовании расы 987-О-5 составляет 4, г/100 см3 сусла, а при применении расы XII лишь 3,6 г/100 см3. По окончании трех суток сбраживания значения составляют соответственно 8,7 и 8,1 г/100 см3 сусла.

Скорее всего, данный факт связан с повышенной концентрацией сусла из нового вида сырья (свыше 19,0%), а также, в первую очередь, увеличенным содержанием в нем осмотически активных свободных сахаров (сусло из пшеничного хлеба содержит 12-13% против 7-9% при использовании зерна; гидромодуль на стадии замеса для пшеницы 1:3,5, гидромодуль для хлеба корректировался в зависимости от влажности). Известно, что XII раса не является осмофильной. Напротив расы 987-О концентрированного сусла. Исходя из полученных данных, для сбраживания сусла из пшеничного хлеба выбрана раса 987-О-5.

Степень подкисления сусла.

Выбор в качестве одного из факторов, влияющих на процесс сбраживания сусла – подкисление среды был определен тем, что оптимальными условиями действия для осахаривающих ферментных препаратов, как известно, является рН 4,5-5,0. Более сильное подкисление среды может улучшить микробиологические характеристики сусла, что при получении его по низкотемпературным схемам актуально. Данные по влиянию значения рН сусла на динамику выделения углекислого газа в процессе сбраживания дрожжами расы 987-О-5 приведены на рисунке 6. Норма внесения дрожжей составляла 10,0 млн./см3.

Дополнительное подкисление сусла из пшеничного хлеба до уровней 4,0-4, и 3,0-3,5 проводили с использованием 1,0 Н раствора НСl. Данные, представленные на рисунке 6 показывают, что подкисление среды, особенно до значения рН 3,0-3,5 негативно влияет на процесс сбраживания. Снижается не только интенсивность брожения, но и абсолютное значение выделившегося в течение 72 часов СО2 в среднем на 0,7-0,8 г/100 см3 сусла. Поэтому подкисление целесообразно.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла сусла зависит интенсивность последующего процесса сбраживания [107]. Обычно увеличение дозировки ГлС при получении сусла концентрацией 16-17% из Однако, образующиеся свободные сахара являются осмотически активными соединениями и в определенных концентрациях могут негативно влиять на использования нового вида сырья необходимо было провести дополнительные исследования. Норма внесения дрожжей в данной серии экспериментов составляла 10,0 млн./см3.

осахаривающего ферментного препарата с дозировкой в интервале от 2,0 до 8, ед. ГлС/г условного крахмала сырья идет с увеличением интенсивности (рисунок завершить процесс брожения в течение 72 часов (данная кривая не выходит на плато).

Выделение СО2, г/100 см3 сусла условного крахмала сырья дает возможность сбродить сусло из пшеничного хлеба, но для завершения процесса требуется разное время. Так, при внесении 4, ед. ГлС/г условного крахмала сырья длительность сбраживания составляет часа, при увеличении дозировки до 6,0-8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья сокращается до 54-60 часов.

получении сусла из пшеничного хлеба могут быть сделаны после определения концентрации спирта и вредных летучих примесей в образцах бражки. Кроме того, в расчет должны быть положены и экономические аспекты производства, и особенности конкретных спиртовых предприятий по аппаратурнотехнологическому оформлению процесса, в частности мощностей бродильного отделения.

Норма внесения спиртовых дрожжей.

Известно, что с увеличением нормы внесения спиртовых дрожжей процесс сбраживания, особенно на первых этапах, интенсифицируется, но в дальнейшем может быть сокращение количества образующегося этанола. Причем, для каждого конкретного вида перерабатываемого сырья ранее выявлены оптимальные нормы внесения засевных дрожжей, зависящие от особенностей биохимического состава получаемого сусла. Поэтому, переработка нового вида сырья требует дополнительных исследований по выявлению влияния на процесс сбраживания данного показателя. При получении сусла для выполнения экспериментов этого раздела дозировка ферментного препарата осахаривающего действия составляла 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

Установлено (рисунок 8), что увеличение нормы внесения дрожжей от 5,0 до 20,0 млн. клеток/см3 сусла приводит к интенсификации процесса сбраживания.

Норма внесения меньше рекомендуемой по Регламенту для сбраживания сусла из традиционного сырья (10,0-12,0 млн./см3 сусла) не позволяет полностью сбродить сусло, полученное из возвратных отходов хлебопекарного производства.

Увеличение нормы внесения дрожжей, напротив, позволяет завершить процесс сбраживания к 48 – 54 часам. За указанное время количество выделившегося диоксида углерода, в зависимости от нормы внесения дрожжей, составило 8,1-8, г/100г осахаренного сусла. В целом, так же как и в случае с нормой дозировки осахаривающего ферментного препарата, вывод может быть сделан после анализа бражки на содержание спирта и вредных летучих примесей.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла Рисунок 8 – Динамика выделения СО2 в зависимости от нормы внесения дрожжей пшеничного хлеба было выявлено, что опытные образцы сусла содержали меньше усвояемого азота, чем сусло, полученное из зерна пшеницы, что могло негативно повлиять на процесс сбраживания. Поэтому в настоящей работе исследован вариант с внесением протеолитических ферментов на стадию сбраживания.

Использовано два ферментных препарата – Нейтраза 0,8 L и Алкалаза 2,4 L FG, отличающиеся по глубине гидролиза белков зерна и составу образующихся продуктов. Первый ферментный препарат снижает степень полимеризации белков и образует пептиды разной молекулярной массы, давая небольшое количество свободных аминокислот; второй – напротив, проводит более глубокий гидролиз белков с накоплением в качестве продуктов в основном свободных аминокислот.

Норма внесения Нейтразы 0,8 L и Алкалазы 2,4 L FG составляла 0,25 ед. ПС крахмалсодержащего сырья) и 0,50 ед. ПС/г сырья.

сбраживания сусла, полученного из пшеничного хлеба, но и увеличить, в случае использования ферментного препарата Алкалаза 2,4 L FG, абсолютное максимальное значение выделившегося диоксида углерода, в среднем на 0, г/100г сусла.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла Рисунок 9 – Динамика выделения СО2 в зависимости от дозировки ферментных кривых сбраживания при использовании Нейтразы 0,8 L зависит в исследованных пределах от дозировки препарата, а при применении Алкалазы 2,4 L FG напротив характеризуется близкими показателями. Поэтому рекомендованная норма внесения последнего принимается 0,25 ед. ПС/г сырья. Ввиду повышения количества выделившегося диоксида углерода при внесении Алкалазы 2,4 L FG в осахаренное сусло все дальнейшие эксперименты по сбраживанию проведены с его использованием.

сусла из пшеничного хлеба.

возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием дрожжей расы 987-О-5, как показали выполненные эксперименты, наиболее значимыми явились: дозировка осахаривающего ферментного препарата и норма внесения спиртовых дрожжей.

процесса брожения рассчитывался часовой прирост СО2. Данные, приведенные на рисунках 7 и 8, были математически обработаны и представлены графически на рисунке 10.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла Рисунок 10 – Интенсивность сбраживания сусла с использованием дрожжей расы условного крахмала сырья (образец О1), либо повышение нормы внесения дрожжей с 10,0 до 20,0 млн./см3 сусла (образец О2) интенсифицирует процесс брожения, что выражается в значении экстремума, соответствующих кривых. В качестве контроля (образец К) использовано сусло, полученное с дозировкой препарата глюкоамилазы 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья и нормой задачи характеризующимся максимальной интенсивностью сбраживания является образец с повышенной нормой внесения дрожжей. Для него значение максимального часового прироста, соответствующего 24-ем часам сбраживания, возрастает на 15% против контроля.

2.2.3.4.2 Изучение процесса с использованием сухих спиртовых дрожжей Используемая раса спиртовых дрожжей Чаще всего на спиртовых заводах сбраживание сусла проводят с использованием засевных дрожжей, которые готовят из чистой культуры по принятой на предприятии схеме. Однако, в последнее время, производители спирта получают все больше предложений от фирм-поставщиков сухих дрожжегенерирования к применению предлагаемых ими продуктов. В качестве аргументов приводятся свойства сухих дрожжей, позитивно отличающиеся от осмофильность, устойчивость к спирту в высоких концентрациях, повышение микробиологической чистоты производства (свойства могут присутствовать не у всех рас). Использование сухих дрожжей, кроме того позволяет предприятию упростить технологический процесс. Появляется возможность отказаться от высококвалифицированных специалистов-микробиологов. Это особенно актуально в случае переработки отходов на самом хлебопекарном предприятии, при создании на нем микропроизводства.

В данной серии экспериментов был исследован процесс сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства с применением трех рас сухих спиртовых дрожжей и выявлено их влияние на динамику выделения СО (рисунок 11). Норма внесения сухих дрожжей составляла 100 мг/100 см3 сусла (рекомендованная производителями сухих дрожжей норма при сбраживании сусла из традиционного сырья составляет 50 мг/100 см3 сусла).

необходимостью повышения нормы дрожжей в случае использования их в виде засевной культуры (см. раздел 2.2.3.3.1) Выделение СО2, г/100 см3сусла Рисунок 11 – Динамика выделения СО2 в зависимости от расы сухих спиртовых достигнуты с применением Fermiol. Расы Angel и Ethanol Red характеризуются пониженной интенсивностью сбраживания сусла из хлеба. Так, к примеру, через 24 часа от начала ведения процесса количество выделившегося СО2 при использовании расы Fermiol составляет 4,1 г/100 см3 сусла, при применении расы Ethanol Red – 2,5 г/100 см3, Angel – 0,7 г/100 см3; через 48 часов значения соответствуют 7,9; 7,3; 5,8 г/100 см3 сусла. Скорее всего, данный факт связан с особенностями метаболизма разных рас сухих спиртовых дрожжей при сбраживании сусла из нового вида сырья. Исходя из полученных данных, для сбраживания сусла из пшеничного хлеба выбрана раса Fermiol.

технологический прием мог оказать определенное влияние на процесс сбраживания. Установлено (рисунок 12), что снижение рН до уровня 4,0-4, практически не влияет на динамику выделения диоксида углерода. Более низкое значение рН 3,0-3,5 приводит к снижению интенсивности сбраживания, однако не столь существенно как в случае использования дрожжей расы 987-О-5 (рисунок 5).

Выделение СО2, г/100 см3 сусла Рисунок 12 – Динамика выделения СО2 в зависимости от степени подкисления препарата на процесс сбраживания сусла из пшеничного хлеба норма внесения сухих дрожжей Fermiol составляла 100 мг/100 см3 сусла (рисунок 13).

Установлено, что в отличие от варианта сбраживания с использованием дрожжей дозировкой 4,0 ед. ГлС/ г условного крахмала сырья при применении сухих дрожжей с указанной нормой не дает возможность полностью сбродить сусло из нетрадиционного вида сырья за 72 часа. Так же выявлено, что оптимальная дозировка глюкоамилазы при использовании сухих дрожжей составляет 8,0 ед.

ГлС/г условного крахмала сырья. Понижение количества осахаривающего препарата до 6,0 ед. ГлС существенно снижает интенсивность процесса сбраживания, хотя ко времени 60-72 часа различия практически не выявлены.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла сбраживания сусла из традиционного крахмалсодержащего сырья по данным зарубежных производителей составляет порядка 50,0 мг/100 см3 сусла.

Использование нетрадиционного сырья требовало уточнения этих данных. В настоящей работе дрожжи Fermiol задавались в сусло в количестве 50,0; 100,0 и 150,0 мг/100 см3 сусла.

рекомендуемых сбраживания.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла Рисунок 14 – Динамика выделения СО2 в зависимости от нормы внесения сухих использованием дрожжей в количестве 150,0 мг/100 см3 сусла выделяется повышенное количество СО2 против образца, в котором дозировка дрожжей составляла 100,0 мг/100 см3 сусла, однако в дальнейшем интенсивность сбраживания замедляется. Вероятнее всего это связано с дополнительными затратами сахаров на жизнедеятельность сверхнормативной популяции дрожжевых клеток. Дозировка дрожжей в количестве 50,0 мг/100 см3 не позволяет полностью сбродить сусло, полученное из возвратных отходов хлебопекарного производства. Таким образом, можно рекомендовать норму задачи сухих спиртовых дрожжей Fermiol в количестве 100 мг/100 см3 осахаренного сусла.

Дозировка протеолитического ферментного препарата.

В связи с уже указанными выше причинами, в настоящей работе проведены исследования влияния протеолитических ферментных препаратов на процесс сбраживания при использовании сухих дрожжей Fermiol. В данном случае использованы те же ферментные препараты, содержащие протеазы различного механизма действия. Норма внесения Нейтразы 0,8 L и Алкалазы 2,4 L FG составляла 0,25 ед. (рекомендуемая производителями при переработке традиционного крахмалсодержащего сырья) и 0,50 ед. ПС/г сырья.

Данные, приведенные на рисунок 15, подтверждают, что дополнительное внесение протеаз позволяет интенсифицировать процесс сбраживания, а также увеличить выделение углекислого газа. Основываясь на приведенный графический материал, следует отметить, что использование Нейтразы 0,8 L практически не оказывает воздействия на процесс сбраживания, независимо от нормы внесения.

Напротив, применение Алкалазы 2,4 L FG значительно ускоряет процесс и приводит к увеличению абсолютного максимального значения выделившегося диоксида углерода на 0,2 г/100г сусла, при этом кривые зависимости выделения СО2 от дозировки препарата характеризуются близкими значениями. Ввиду повышения количества выделившегося диоксида углерода при внесении Алкалазы 2,4 L FG в осахаренное сусло все дальнейшие эксперименты по сбраживанию проведены с его использованием, норма задачи ферментного препарата составляла 0,25 ед. ПС/г сырья.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла сусла из пшеничного хлеба с использованием сухих дрожжей.

интенсифицирующих процесс сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием сухих спиртовых дрожжей Fermiol наиболее значимыми явились: норма внесения сухих спиртовых дрожжей и дозировка ферментного препарата осахаривающего действия.

процесса брожения, рассчитывался часовой прирост СО2. Данные, приведенные на рисунках 13 и 14, были математически обработаны и представлены графически на рисунке 16.

(образец О1), либо повышение нормы внесения дрожжей с 100,0 до 150,0 мг/ см3 сусла (образец О2) интенсифицирует процесс брожения, что выражается в значении экстремума, соответствующих кривых. В качестве контроля (образец К) использовано сусло, полученное с дозировкой осахаривающего препарата 6,0 ед.

ГлС/г условного крахмала сырья и нормой задачи дрожжей 100 мг/100 см3 сусла.

интенсивностью сбраживания сусла с использованием сухих дрожжей является образец с повышенной дозировкой осахаривающего препарата. Для него значение максимального часового прироста, соответствующего 24-ем часам сбраживания, возрастает на 22% против контроля. Напротив, как указывалось ранее (раздел 2.2.3.4.1) наиболее значимым параметром, влияющим на процесс сбраживания сусла из нового вида сырья с использованием дрожжей расы 987-О-5, явилась норма внесения дрожжей.

Выделение СО2, г/100 см3 сусла спиртовых дрожжей расы Fermiol в зависимости от нормы дрожжей и дозировки 2.2.3.5 Сравнительный анализ образцов зрелой бражки На финальном этапе настоящей работы получали подвергали анализу по показателям содержания спирта и действительного экстракта образцы зрелой бражки двух серий.

Серия 1. Дозировка осахаривающего ферментного препарата составляла 4,0;

6,0 и 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья. Норма задачи спиртовых дрожжей 987-О-5 при сбраживании всех образцов составляла 10,0 млн./см3 сусла, а для сухих спиртовых дрожжей Fermiol – 100,0 мг/100 см3 сусла. Длительность сбраживания варьировалась от 48 до 72 часов с интервалом в 6 часов.

Серия 2. Дозировка осахаривающего ферментного препарата для всех образцов сусла соответствовала 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья. Норма задачи спиртовых дрожжей варьировалась от 10,0 до 20,0 млн./см3, а дозировка сухих спиртовых дрожжей изменялась от 50,0 до 150,0 мг/100 см3 сусла.

Длительность сбраживания соответствовала Серии 1.

Данные, приведенные в таблице 27, показывают, что с увеличением дозировки осахаривающего ферментного препарата, в качестве которого использован SanSuper 360L, с 4,0 до 8,0 ед. ГлС /г условного крахмала сырья крепость бражного дистиллята, полученного при сбраживании сусла с использованием дрожжей расы закономерно возрастала, если анализировались пробы, длительность сбраживания которых не превышала часов.

При сбраживании проб, полученных с внесением при осахаривании 4,0 ед.

ГлС/г условного крахмала сырья, в течение 66 часов, содержание спирта в бражке увеличивалось до 9,88 % об. При применении ферментного препарата в дозировках 6,0 и 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья максимальное количество спирта в бражке накапливалось к 54-60-ти часам сбраживания и соответственно составляло 9,93 и 10,17 % об.

Таблица 27 – Влияние дозировки ферментного препарата осахаривающего действия и продолжительности сбраживания на показатели качества зрелой бражки (раса 987-О-5) Крепость дистиллята, % об. Действительный экстракт, % мас.

Время, ч Дозировка осахаривающего препарата, ед. ГлС/г у.к.с.

Данные экспериментов Серии 2, полученные с использованием 987-О-5 расы дрожжей, приведенные в таблице 28, позволяют сделать следующие выводы:

увеличение нормы внесения спиртовых дрожжей с 10,0 до 20,0 млн.

клеток/см3 сусла приводит к повышению крепости бражного дистиллята;

длительность процесса сбраживания сусла, полученного из пшеничного хлеба, может быть сокращена до 54-ех часов;

максимальная крепость бражного дистиллята (10,51% об.) соответствует пробе, в которой на стадии осахаривания дозировка ферментного препарата составляла 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья, а продолжительность сбраживания – 54 часа.

Таблица 28 – Влияние нормы внесения спиртовых дрожжей 987-О-5 и продолжительности сбраживания на показатели качества зрелой бражки Крепость дистиллята, % об. Действительный экстракт, % мас.

Время, Данные, характеризующие крепость бражного дистиллята, полученного из партии хлеба с содержанием крахмала 45,74% при влажности 37,80%, позволили рассчитать выход спирта (таблица 29).

Значение выхода спирта из традиционного крахмалсодержащего сырья составляет 64,0-67,0 дал на тонну условного крахмала [132]. Интервал варьирования зависит от принятой на предприятии технологической схемы и используемого сырья. В случае применения пшеницы и низкотемпературного способа его переработки в соответствии с Регламентом [132], выход спирта соответствует 66,4 дал.

Таблица 29 – Влияние дозировки ферментного препарата осахаривающего действия, нормы внесения спиртовых дрожжей 987-О-5 и продолжительности сбраживания на выход спирта из сырья Время, Дозировка ферм. препарата, Норма дрожжей, производства, как показывают данные таблица 29, позволяет превысить значение выхода спирта из зерна пшеницы, в лучшем варианте на 1,8 дал. Окончательный выбор режимных параметров на стадиях получения и сбраживания сусла из пшеничного хлеба будет сделан после анализа образцов бражки на содержание летучих примесей.

Аналогичные исследования проводились с применением сухих дрожжей расы Fermiol. Представленные в таблице 30 результаты, показывают, что с увеличением дозировки осахаривающего ферментного препарата, в качестве которого использован SanSuper 360L, с 4,0 до 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья крепость бражного дистиллята аналогично варианту с использованием дрожжей 987-О-5 закономерно возрастала, если анализировались пробы, длительность сбраживания которых не превышала 60 часов. При сбраживании проб, полученных с внесением при осахаривании 4,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья содержание спирта в бражке увеличивалось до 9,77 % об. только по истечение 72 часов. При применении ферментного препарата в дозировках 6, и 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья максимальное количество спирта в бражке накапливалось к 54-ем часам сбраживания и соответственно составляло 9,26 и 10,21 % об., что говорит о значительном влиянии нормы внесения осахаривающего ферментного препарата.

Таблица 30 – Влияние дозировки ферментного препарата осахаривающего действия и продолжительности сбраживания на показатели качества зрелой бражки (раса Fermiol).

Крепость дистиллята, % об. Действительный экстракт, % мас.

Время, ч Дозировка осахаривающего препарата, ед. ГлС/г у.к.с.

Данные экспериментов Серии 2 для расы дрожжей Fermiol, приведенные в таблице 31, позволяют сделать следующие выводы:

увеличение нормы внесения спиртовых дрожжей со 100 до 150 мг/100 см сусла приводит к снижению крепости бражного дистиллята (время сбраживания 54-60 ч);

длительность процесса сбраживания сусла, полученного из возвратных отходов хлебопекарного производства, может быть сокращена до 54-ех часов;

максимальная крепость бражного дистиллята (9,26% об.) соответствует пробе, в которой на стадии осахаривания дозировка ферментного препарата составляла 6,0 ед. ГлС, норма внесения дрожжей 100 мг/100 см3 сусла, а продолжительность сбраживания – 54 часа.

Таблица 31 – Влияние нормы внесения спиртовых дрожжей Fermiol и продолжительности сбраживания на показатели качества зрелой бражки.

Крепость дистиллята, % об. Действительный экстракт, % мас.

Время, Данные, характеризующие крепость бражного дистиллята, полученного при использовании в качестве сырья пшеничного хлеба, позволили рассчитать выход спирта (таблица 32) Таблица 32 – Влияние дозировки ферментного препарата осахаривающего действия, нормы внесения спиртовых дрожжей Fermiol и продолжительности сбраживания на выход спирта из сырья Время, Дозировка ферм. препарата, Норма дрожжей, Применение в качестве сырья возвратных отходов хлебопекарного производства и сбраживание полученного сусла с помощью сухих дрожжей, как показывают данные таблица 32, не позволяет превысить значение выхода спирта из зерна пшеницы. Окончательный выбор режимных параметров на стадиях получения и сбраживания сусла из пшеничного хлеба будет сделан после анализа образцов бражки на содержание летучих примесей 2.2.3.6 Сравнительный анализ содержания вредных летучих примесей в В настоящей работе впервые получены данные по основным летучим примесям в образцах бражки, полученных путем сбраживания сусла из нового нетрадиционного сырья – возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием дрожжей расы 987-О-5 и сухих спиртовых дрожжей Fermiol.

Установлено, что качественный состав примесей соответствует составу примесей крахмалсодержащего сырья. Основными примесями являются: альдегиды (ацетальдегид), эфиры (метилацетат, этилацетат), высшие спирты (1-пропанол, изо-бутанол, изоамилол), метанол. Вместе с тем, применение в качестве сырья для производства этилового спирта пшеничного хлеба влияет как на содержание отдельных групп примесей, так и на общее содержание их в бражках. В соответствие с данными, приведенными в работах [48, 112, 113] содержание, к примеру, ацетальдегида варьируется от 70,0 до 1726,1 мг/дм3. Минимальное содержание этилацетата наблюдается при переработке ржи и составляет 74, варьирования концентрации составляет от 162,2 до 325,5 мг/дм3. Содержание 1пропанола ограничивается значениями от 360,5 до 1109,6 мг/дм3. Уровень изобутанола изменяется в пределах от 604,5 до 3011,52 мг/дм3. Наименьшее содержание изоамилола характерно для бражки из ржи и составляет 2107, мг/дм3, а наибольшее 3551,5 мг/дм3 в случае использования пшеницы. Объемная доля метанола колеблется в пределах 0,0065 до 0,14 об.%. Общее содержание летучих примесей в бражке колеблется приблизительно от 3700 до 14000 мг/дм3.

Изученные в настоящей работе факторы также оказывают влияние на состав и содержание отдельных примесей в бражке. В таблице 33 представлено сравнение содержания примесей в бражках, полученных при сбраживании образцов сусла на стадии осахаривания которых использован ферментный препарат SanSuper 360L в количестве 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

Норма внесения дрожжей расы 987-О-5 составляла 100 млн. клеток/см3.

Таблица 33 – Сравнительный анализ содержания примесей в зависимости от продолжительности брожения (раса 987-О-5) Основные примеси, Суммарное количество примесей Установлено, что увеличение длительности брожения с 48 до 72 часов повышает содержание в бражке ацетальдегида почти в 1,4 раза, увеличивается примерно на 20% содержание метанола, практически не меняется суммарное содержание высших спиртов и сложных эфиров. В последних наблюдается перераспределение между содержанием метилацетата (наблюдается тенденция к его снижению) и этилацетата, содержание которого, напротив, с увеличением длительности сбраживания напротив возрастает. Также следует отметить, что бражка из возвратных отходов хлебопекарного производства характеризуется пониженным содержанием метанола, изобутанола и изоамилола по сравнению с традиционными видами сырья. Содержание остальных примесей находится в обычных пределах.

Данные показывающие влияниюе норм внесения дрожжей на накопление примесей в образцах бражки приведены в таблице 34. Установлено, что увеличение нормы внесения дрожжей повышает содержание в бражке почти всех изученных примесей. Наблюдается лишь незначительное снижение такой примеси как ацетальдегид, что совпадает с результатами других исследователей [78].

сбраживания, но одновременно приводит к повышению содержания летучих примесей, что также ранее отмечалось в ряде исследований [78].

Таблица 34 – Сравнительный анализ содержания примесей в зависимости от нормы внесения дрожжей (раса 987-О-5) при 54 часовом брожении Основные примеси, Суммарное количество примесей Сравнение образцов бражки, полученной при сбраживании сусла из хлеба с дозировкой препарата, содержащего глюкоамилазу, 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья и задачей сухих дрожжей Fermiol в количестве 100 мг/100 см сусла приведены в таблице 35. Выявлено, что с увеличением продолжительности брожения растет суммарное количество примесей, в первую очередь за счет повышения содержания ацетальдегида. Содержание метанола в пробах, длительность сбраживания которых составляет 48 и 72 ч., возрастает почти в раза.

Повышение нормы внесения осахаривающего препарата (таблица 36) при равной продолжительности сбраживания также ведет к увеличению содержания летучих примесей, в данном случае, в первую очередь за счет накопления изоамилола.

Таблица 35 – Сравнительный анализ содержания примесей в зависимости от продолжительности брожения (раса Fermiol) Основные примеси, Суммарное примесей Таблица 36 – Сравнительный анализ содержания примесей в зависимости от нормы внесения осахаривающего препарата при 54 часовом брожении (раса Fermiol) Основные примеси, Суммарное примесей В целом, анализируя данные, представленные в таблицах 33-36 можно сделать следующие основные выводы:

Сбраживание сусла сухими дрожжами расы Fermiol позволяет получать бражку с меньшим содержанием вредных летучих примесей. Так, общее содержание примесей снижается до 2548,2 – 2897,2 мг/дм3 против 3273,4-3487, мг/дм3 для проб, полученных с использованием дрожжей расы 987-О-5.

Основные закономерности по влиянию длительности сбраживания сусла на содержание отдельных групп летучих примесей сохраняются независимо от используемой расы дрожжей.

Норма внесения осахаривающего ферментного препарата при использовании сухих дрожжей Fermiol оказывает существенное влияние, как на общее содержание примесей, так и на накопление отдельных групп. Повышенная дозировка глюкоамилазы приводит к увеличению суммарного содержания примесей в 1,2 раза; количество ацетальдегида возрастает более чем на 50%;

содержание этилацетата имеет устойчивую тенденцию к снижению.

2.2.3.7 Оптимизация процесса сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства В настоящее время математические методы планирования эксперимента широко используются для исследования оптимизации многофакторных процессов.

Последующие исследования проводились, чтобы выявить совокупное влияние, оказываемое двумя различными факторами, на процесс сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства, а также установить оптимальные технологические параметры вызывающие максимальное накопление этанола в бражке при условии минимального содержания летучих примесей.

Оптимизация проводилась отдельно для случаев использования засевных дрожжей расы 987-О-5 и сухих спиртовых дрожжей расы Fermiol.

Решение поставленной задачи проводили посредством метода латинских прямоугольников [12], чтобы выявить оптимальные технологические параметры процесса сбраживания осахаренного сусла, сократив количество экспериментов и варьируя заданные факторы на многих уровнях. Матрица комплектовалась таким образом, чтобы каждый из уровней заданных факторов сочетался равное количество раз со всеми уровнями оставшихся факторов.

Процесс выбора параметров для опримизации сбраживания сусла из пшеничного хлеба с использованием дрожжей расы 987-О-5 и сухих дрожжей Fermiol представлен в таблицах 37 и 38.

Варьируемые факторы для оптимизации сбраживания сусла из пшеничного хлеба с использованием расы 987-О-5 включали следующее:

продолжительность брожения (Х1);

норма внесения дрожжей (Х2).

Таблица 37 – Подбор оптимальных параметров сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием дрожжей расы 987-О- № сбраживания, дрожжевых клеток, Варьируемые факторы для оптимизации сбраживания сусла из пшеничного хлеба с использованием расы Fermiol включали следующее:

продолжительность брожения (Х1);

дозировка осахаривающего препарата (Х2*).

Таблица 38 – Подбор оптимальных параметров сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производствас использованием дрожжей расы Fermiol Исследуемые факторы № сбраживания, Значения концентрации этанола в исследуемой бражке (Уи1, Уи1*) преобразуют в их желательность (Жи1, Жи1*), в соответствии со следующим :

Уж1=Умах1, следовательно Уж1=10,51; Жи1=Уи1/Уж1;

Уж1*=Умах1*, следовательно Уж1*=10,21; Жи1*=Уи1*/Уж1*.

Значения общей концентрации примесей спирта (Уи2, Уи2*) преобразуют в желательности (Жи2, Жи2*), в соответствии со следующим:

Уж2=Уmin2,следовательно Уж2=3254,5; Жи2=Уж2/Уи2;

Уж2*=Уmin2*, следовательно Уж2*=3254,5; Жи2*=Уж2*/Уи2*.

Обобщенные функции желательности (Жо, Жо*) для каждого отдельного эксперимента вычисляют по формулам:

Полученные значения Жо (таблица 39) и Жо* (таблица 40) позволяют рассчитать эффекты – исходные данные для расчета которых приведены в таблице 37 (Жо) и таблице 38 (Жо*) – каждого уровня для всех факторов по формулам:

где: Эуi (Эуi*) – эффект уровня;

Жуi (Жуi*) – сумма всех Жуi (Жуi*) на данном уровне i (i*)-фактора;

i (i*) – фактор на у-уровне (у*-уровне);

N – число вариантов.

Жср (Жср*) – среднее арифметическое выхода процесса, которое находится по формулам:

Полученное в результате расчета значение Жср составляет 0,977, а для Жср* составляет 0,935.

Таблица 39 – Исходные данные для расчета эффектов при использовании расы дрожжей 987-О- Изменение обобщенной функции желательности (Жо) от продолжительности брожения и нормы внесения дрожжей при использовании расы 987-О-5 отражено на рисунке 17.

Рисунок 17 – Изменение обобщенной функции желательности (Жо) в случае применения расы дрожжей 987-О-5 от: А – времени брожения, час; В – нормы продолжительности брожения и дозировки осахаривающего ферментного препарата при использовании расы Fermiol отражено на рисунке 18.

Таблица 40 – Исходные данные для расчета эффектов при использовании расы дрожжей Fermiol Рисунок 18 – Изменение обобщенной функции желательности (Жо) при использовании расы дрожжей Fermiol в зависимости от: А – времени сбраживания, час; В – дозировки ферментного препарата ед. ГлС/г условного Результаты, отраженные в таблицах 41 и 42 показывают величину эффектов для рассматриваемых факторов.

Таблица 41 – Влияние технологических параметров на процесс сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием дрожжей расы 987-О- Результаты, представленные в таблице 41, позволяют сделать вывод, что для исследуемых факторов оптимальными значениями являются следующие:

Время сбраживания – 54 часа, Норма задачи дрожжевых клеток – 20,0 млн./см3 сусла.

Таблица 42 – Влияние технологических параметров на процесс сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства с использованием дрожжей расы Fermiol Данные, отображенные в таблице 42, позволяют сделать вывод, что для исследуемых факторов оптимальными значениями являются следующие:

Время сбраживания – 54 часа, Норма дозировки ферментного препарата – 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

На завершающем этапе работы с целью сравнения эффективности использования в качестве сырья зерна пшеницы и возвратных отходов хлебопекарного производства были вырботаны и сброжены 3 образца сусла.

Контроль – зерно пшеницы (крахмалистость = 51,83%) перерабатывалось с получением сусла в соответствии с типовым Регламентом механикоферментативного способа переработки сырья. Гидромодуль составлял 1:3,5. В замес вносили разжижающий ферментный препарат Ликвамил 1200 с дозировкой 2,0 ед. АС/г условного крахмала сырья. Дозировка осахаривающего ферментного препарата SanSuper 360L равнялась 6,5 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

Норма внесения дрожжей XII расы – 10 млн. клеток на 1 см3 сусла. Время сбраживания 72 часа Опыт 1 – переработка возвратных отходов хлебопекарного производства (пшеничный хлеб) с крахмалистостью 47,67%. Гидромодуль составлял 1:2,4.

Дозировка разжижающего ферментного препарата Ликвамил 1200 – 0,5 ед. АС/г, осахаривающего SanSuper 360L - 6,0 ед. ГлС/г условного крахмала сырья.

Температурный режим: 1 пауза при 70-75°С в течение 1 часа, 2 пауза при 95-98°С в течение 1 часа, осахаривание при 56-58°С в течение 30 минут. На стадии сбраживания дополнительно вносили ферментный препарат протеолитического спектра действия Алкалаза 2,4 L FG с дозировкой 0,25 ед. ПС/г сырья. Норма задачи дрожжей расы 987-О-5 составляла 20,0 млн./см3 сусла. Время сбраживания 54 часа.

Опыт 2 – переработка возвратных отходов хлебопекарного производства подвергнутых сушке с крахмалистостью 69,44%. Гидромодуль составлял 1:4.

Остальные параметры соответствовали Опыт 2.

Таким образом, разработана технология этанола из возвратных отходов хлебопекарного производства. Данные таблицы 43, в которых приводится характеристика показателей качества зрелой бражки контрольного и опытных образцов, показывают, что в случае новой технологии повышается выход спирта из 1 т условного крахмала сырья, снижается суммарное содержание летучих примесей в бражке более чем на 40%. Последний факт может быть связан с рядом причин: во-первых, с лучшими микробиологическими характеристиками нового вида сырья в сравнении с традиционным – зерновым сырьем; во-вторых, с особенностями биохимического состава сусла, в том числе, меньшим содержанием в нем компонентов, негативно влияющих на метаболизм дрожжевых клеток; в-третьих, с сокращением сроков сбраживания.

Разработанная технология, а также технические решения в ее основе защищены патентом РФ № 2473693.

Таблица 43 - Сравнительная характеристика показателей качества зрелой бражки Суммарное содержание примесей, мг/дм3 безводного спирта Выход спирта из 1 т условного крахмала, дал 2.2.4 Разработка аппаратурно-технологической схемы производства этанола на основе получения и сбраживания сусла из возвратных отходов На основании исследований, результаты которых представлены в разделах разработана аппаратурно-технологическая схема производства 2.2.1-2.2.3, этилового спирта на основе получения и сбраживания сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства. На рисунке 19 изображена схема подготовки возвратных отходов хлебопекарного производства к сбраживанию.

В случае использования традиционного сырья, зерно с помощью нории (1а) поступает на воздушно-ситовой сепаратор (2а), выделенные примеси поступают бункер отходов (3а), зерно направляется в накопительный бункер (4а). Затем очищенное зерно через магнитный сепаратор (5а)и автоматические весы (6а) направляется для измельчения на молотковых дробилках (7а). Выходящий помол поступает в смеситель. Однако в случае новой разработанной технологии этанола из возвратных отходов хлебопекарного производства данная стадия отсутствует.

Возвратные отходы хлебопекарного производства могут поступать в производство в двух видах: цельный пшеничных хлеб и сухарная мука (предварительно высушенный и измельченный пшеничный хлеб). Поступающее сырье взвешивают на автоматических производственных весах (1) и направляют в первом случае в мочкопротирочную машину (2), где смешиваясь с небольшой частью воды пшеничный хлеб размалывается и протирается. Полученная масса направляется в смеситель (3). Во втором случае, сырье направляется непосредственно в смеситель (3), где идет получение замеса, путем добавления теплой воды и амилолитических ферментных препаратов разжижающего действия из емкости (4). Соотношение сырье : вода поддерживают на уровне 1 :

2,0 – 4,0 в зависимости от влажности сырья, а температуру в смесителе – в интервале 70-75°С.

1а-нория; 2а- зерноочистительный сепаратор; 3а-бункер отходов; 4а- зерновой бункер; 5а-магнитный сепаратор; 6а-весы автоматические; 7адробилка молотковая. 1-весы автоматические; 2-мочкопротирочная машина; 3-смеситель; 4-емкость для разжижающего ферментного препарата; 5, 8, 11, 15-насос; 6, 9-контактная головка; 7-ГДФО-1; 10-ГДФО-2; 12, 16-теплообменник; 13-осахариватель; 14-емкость глюкоамилазы.

Рисунок 19 - Аппаратурно-технологическая схема подготовки возвратных отходов хлебопекарного производства к Из смесителя без выдержки полученный замес с помощью насоса (6) через контактную головку (19) подают в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени ГДФО-1 (7), снабженный мешалкой. Значение температур в данном аппарате находится в пределах 70-75°С, время пребывания массы составляет 60 минут. Затем полученная масса посредством насоса (8) поступает в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки второй ступени ГДФО-2 (10), проходя контактную головку (9). Температура в ГДФО- устанавливается на уровне 95-98°С, продолжительность выдержки равна минут.

Полученная разваренная масса с помощью насоса (12) направляют через теплообменник (12) в осахариватель (13), охлаждая до 56-58°С, вносят глюкоамилазу из емкости (14). Продолжительность процесса осахаривания равна 30 минутам. Полученное осахаренное сусло охлаждают до температуры складки пропуская через теплообменник (16) с помощью насоса (15). Охлажденное осахаренное сусло подается в бродильное отделение.

Аппаратурно-технологическая схема отделений дрожжегенерирования и сбраживания отражена на рисунке 20.

Сусло, предназначенное для производства дрожжей, не охлаждают, дополнительно подвергают тепловой обработке с целью пастеризации непосредственно в аппарате чистой культуры (18) и дрожжанках (19).

Аппарат чистой культуры предназначен для приготовления дрожжей на старте производственного процесса, а также для хранения резервных и засевных дрожжей, а также их периодической очистки.

Приготовление дрожжей осуществляют методом естественно чистой культуры на кондиционированном сусле, прошедшем пастеризацию в дрожжанках. Зрелые дрожжи первой дрожжанки частично используются как засевные во второй, наполненной подготовленным суслом. Оставшиеся дрожжи направляют в бродильный аппарат.

17-емкость производства сусла для дрожжей; 18-аппарат чистой культуры; 19-дрожжанки; 20- емкость серной кислоты; 21-насос дрожжей;

22-бродильные аппараты; 23,28-насос бражки; 24-передаточная емкость; 25-спиртоловушка; 26-сборник водно-спиртовой жидкости; 27насос водно-спиртовой жидкости Рисунок 20 – Аппаратурно-технологическая схема дрожжегенерирования и сбраживания сусла Процесс брожения сусла проводится с помощью периодического способа в бродильных аппаратах (22). Температура главного брожения составляет 28-30 °С, дображивания 26-28 °С. Для поддержания требуемой температуры применяются охлаждающие рубашки бродильных аппаратов.

По завершению сбраживания зрелая бражка насосом (23) направляется в брагоректификационную установку.

спиртоловушку (25) где она частично конденсируется и собирается в емкости (26) откуда насосом (27) подается в передаточную емкость (24).

На основании разработанной аппаратурно-технологической схемы производства этилового спирта проведена опытно-промышленная проверка технологии этанола из возвратных отходов хлебопекарного производства в условиях ГУП Московский опытный завод Россельхозакадемии (Приложение 1).

Разработан и утвержден опытно-промышленный регламент получения спирта из возвратных отходов хлебопекарного производства ОПР 01-07542709Приложение 2).

Результаты, полученные при проведении опытно-промышленных испытаний, позволили рассчитать условно-годовую экономию, обеспечиваемую снижением себестоимости продукции по новой технологии. Данный показатель для завода мощностью 3000 дал/сут. составила 10,65 млн. руб. (Приложение 3).

1. На основании проведенных исследований биохимического состава возвратных отходов хлебопекарного производства и традиционного вида – зерна пшеницы, выявлены следующие положительные отличия нового сырья: повышенное на 7- % в пересчете на абсолютно сухое вещество содержание крахмала; меньшее количество некрахмальных полисахаридов; в 5 раз большее высокомолекулярных декстринов и свободных сахаров.

2. Установлено, что крахмал пшеничного хлеба характеризуется повышенной ферментативной атакуемостью микробными -амилазами. Белки хлеба, напротив, в сравнении с белками пшеницы труднее подвергаются воздействию микробных протеаз.

3. Выявлены существенные отличия в микробиологических характеристиках нового и традиционного вида сырья, в частности, меньшее содержание кислотообразующих микроорганизмов в пшеничном хлебе, что является позитивным фактором для спиртовой отрасли.

4. Определены факторы, которые оказывают влияние на получение осахаренного сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства 4.1 Показано, что для достижения требуемых реологических характеристик (текучесть замеса до 10 с) первая пауза процесса водно-тепловой обработки должна проводиться при повышенной температуре – 70 °С против 50 °С.

4.2 Рекомендован ферментный препарат разжижающего действия – Ликвамил 1200 и его дозировка – 0,5 ед. АС/г условного крахмала сырья.

4.3 Выявлены оптимальные режимы получения сусла, обеспечивающие снижение общей продолжительности на стадии водно-тепловой и ферментативной обработки с 3,5-ной до 2-х часов.

5. Установлены различия в аминокислотном и минеральном составе водных экстрактов сухих дрожжей, что подтверждает факт возможного внесения активаторов на стадии производства дрожжей.

6. Изучен процесс культивирования дрожжей с использованием модельных сред.

6.1 Показаны существенные отличия в минеральном составе модельных сред из традиционного и нового вида сырья.

6.2 Выявлено, что использование возвратных отходов хлебопекарного производства характеризуется пониженным выделением СО2, потреблением сухих веществ и накоплением дрожжевых клеток.

7. Определено влияние различных факторов на процесс сбраживания сусла, полученного из возвратных отходов хлебопекарного производства.

7.1 Выбраны расы спиртовых дрожжей – 987-О-5 и Fermiol.

7.2 Рекомендовано внесение на стадию сбраживания ферментного препарата Алкалаза 2,4 L FG с экзопротеиназной активностью с дозировкой 0,25 ед.

ПС/г условного крахмала.

7.3 Установлено, что наиболее значимыми факторами являются норма внесения дрожжей (для расы 987-О-5) и дозировка осахаривающего ферментного препарата (для сухих дрожжей Fermiol).

8. Исследован состав зрелой бражки по содержанию этилового спирта и вредных летучих примесей. Проведена оптимизация сбраживания сусла, установлены оптимальные параметры:

- для дрожжей расы 987-О-5: время сбраживания – 54 ч., норма внесения дрожжевых клеток – 20,0 млн./см3 сусла;

- для сухих дрожжей Fermiol: время сбраживания – 54 ч. и дозировка осахаривающего ферментного препарата – 8,0 ед. ГлС/г условного крахмала 9. Разработана технология и аппаратурно-технологическая схема производства этанола из возвратных отходов хлебопекарного производства, защищенная патентом РФ № 2473693.

10. Проведена опытно-промышленная проверка новой технологии в условиях ГУП Московский опытный завод Россельхозакадемии. Условно-годовая экономия от снижения себестоимости составила 10,65 млн. руб. для завода мощностью 3000 дал/сут.

качества//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 1. – С. 4– 2. Алексеева Н. И., Чусова А. Е. Исследование глюкоамилазы дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y– инактивации//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 4. – С. 16–17.

ферментативной обработки для комплексной технологии переработки зерна на спирт и крахмал//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2011. – № 1.

– С. 27–29.

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

хлеба//Хлебопечение России. – 2011. – № 6. – С. 16–17.

6. Амелякина М.В., Римарева Л.В., Степанов В.И., Иванов В.В. Влияние протеолитических ферментов на эффективность разделения зернового сусла на производства//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 2. – С. 27–29.

7. Андреев Н.Р. Основы производства нативных крахмалов. – М.:

Пищепромиздат.–2001.–289 с.

сырья//Хранение и переработка сельхозсырья. – 1999. – № 7. – С. 30– 9. Андриенко Т.В. Разработка комплексной технологии получения этилового спирта и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из ИК– обработанного зерна ржи. Дисс. … канд. техн. Наук. – 2008. – 136 с.

10. 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. – C. 37– 39.

11. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. – СПб.:

Профессия, 2005. – 416 с.

12. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. – М.: Высшая школа. – 1978. – 421 с.

13. Бабаева С.А. Роль азотного и углеводного состава среды и условий сбраживания на процесс образования высших спиртов дрожжами. Автореф.

дисс… канд. техн. наук. –М. –1996. –24 с.

14. Баракова Н.В., Тишин В.Б., Леонов А.В. Влияние ферментных препаратов на вязкость высококонцентрированных замесов из ячменя при производстве этилового спирта//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – № 4. – С. 24–26.

15. Белявская И.Г., Черных В.Я., Болтенко Ю.А. Влияние поваренной пищевой соли на свойства теста и качество изделий из пшеничной хлебопекарной муки. Технология производства ахлоридного хлеба//Хлебопечение России. – 2013.

– № 1. – С. 20–22.

16. Бирагова Н.Ф., Бирагова С.Р., Гацунаева М.М., Елиаури Р.Р. Влияние ферментных препаратов на качество процесса осахаривания крахмалсодержащего сырья//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – № 1. – С. 32– 33.

17. Братский Ф.Д. Оценка качества сырья и комбикормов / Ф.Д. Братский, А.Д. Пелевин. – М.: Колос, 1983. – 244 с.

18. Быковченко Т.В., Костюченко М.Н., Волохова Л.Т. Современная система предупреждения картофельной болезни и обеспечения микробиологической чистоты хлебобулочных изделий//Хлебопечение России. – 2013. – № 2. – С. 26– 27.

19. Вассерман Л.А., Юрьев В.П., Арутюнян В.А., Разумовский М.И., Сергеев А.И., Черных В.Я. Подвижность молекул воды в гелях пшеничного крахмала с различным содержанием амилозы и их механические свойства//Хранение и переработка сельхозсырья. –2005. –№ 3. –С. 28–30.

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

барды//Ликероводочное производство и виноделие. – 2010. – № 5–6. – С. 17–18.

22. Волохова М.Н., Шнитов К.Д., Чубенко Н.Т., Степанюк В.Д. Анализ лимитов размещения отходов хлебопекарных предприятий//Хлебопечение России. – 2010. – № 4. – С. 23–25.

23. Востриков С.В., Губрий Г.Г., Горшков Е.А. Влияние температуры на образование побочных продуктов при сбраживании осветленного зернового сусла//Известия вузов. Пищевая технология. –2001. –№ 1. –С. 36– 24. 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.

25. Востриков С.В., Мальцева О.Ю., Федорова Е.В. Динамика накопления примесей этилового спирта при сбраживании различных видов сусла// Известия вузов. Пищевая технология.–1999.–№ 1.–С. 19– 26. Гельфанд Е. Д. Производство биогаза – перспективное направление утилизации послеспиртовой барды//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 4. – С. 24–25.

27. Гельфанд Е.Д. Новые возможности утилизации послеспиртовой барды//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 2. – С. 24– 25.

28. Гордеев А.В., Бутковский В.А. Россия – зерновая держава. – М.:

Пищепромиздат, 2003. – 508 с.

29. Горячева А.Ф., Кузьминский В.В. Сохранение свежести хлеба. – М.:

Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 240с.

30. Грачева И.М., Иванова Л.А. Биотехнология биологически активных веществ. – М.: Элевар.–2006.–453 с.

31. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. – М.:

Элевар.–2000.–512 с.

32. Гришин А.С., Энкина Л.С., Иванова Н.И., Хокин П.И. Приготовление теста с применением хлебной крошки при вторичной переработке хлеба//Хлебопекарная и кондитерская промышленность. – 1983. – №6. – С.7–9.

33. Громов С.И. Особенности низкотемпературной переработки зернового сырья на спиртовых заводах//Ликероводочное производство и виноделие. – 2005.

34. Гунькин В.А. Оптимизация режимов ИК–обработки зерна ржи по комплексу биохимических показателей. Дисс. … канд. биол. наук. –1992. – 174 с.

35. Гунькина Н.И., Фараджева Е.Д. Исследование физико–химических свойств глюкоамилазы дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y–717//Хранение и переработка сельхозсырья.–2001.–№ 7.–С. 33– 36. Дарманьян Е.Б., Дарманьян П.М. Межмолекулярная ассоциация гемицеллюлоз и растительных белков//Прикладная биохимия и микробиология.– 1995.–Т. 31.–С. 346– 37. Дзювина О. Использование пищевых отходов хлебокомбинатов //Хлебопродукты. – 2008. – №1. – С. 54–55.

38. Дремучева Г.Ф., Быковченко Т.В., Бердышникова О.Н. Влияние цвета муки и технологических свойств сырья на цвет мякиша хлебобулочных изделий//Хлебопечение России. – 2013. – № 5. – С. 22–23.

39. Дячкина А.Б. Роль эндогенных и микробных протеаз в процессе получения и сбраживания ржаного сусла. Дисс…канд. техн. наук. – 2005. –150 с.

40. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.А. Микробиология в пищевой промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1975. – 326 с.

41. Журба О.С. Разработка новой технологии этанола на основе интенсивных способов переработки зерна пшеницы. Дисс….канд. техн. наук. – 2004. – 127 с.

42. Журба О.С., Кармазин А.В., Крикунова Л.Н. Гранулометрический состав помолов в зависимости от вида зерна и схем измельчения//Хранение и переработка сельхозсырья. – 2011. – № 3. – С. 32– 43. Журба О.С., Леденев В.П., Поляков В.А., Петров Р.А. Глубокая очистка зерна от примесей при низкотемпетурной обработке сырья//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2003. – №3. – С.8–10.

44. Иванов С. В., Шиян П. Л., Мудрак Т. Е. Совершенствование технологии сбраживания сусла высоких концентраций при производстве биоэтанола//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 2. – С.

7–10.

45. Иванова Л.А., Войно Л.И., Иванова И.С. Пищевая биотехнология.

Переработка растительного сырья. –М.: Колос. –2007. –530 с.

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

47. Кадиева А.Т. Разработка интенсивной технологии этанола на основе целенаправленного применения мультэнзимных систем и новых рас спиртовых дрожжей. Автореф. дисс… канд. техн. наук. –М. –2003. –29 с.

48. Кадиева А.Т., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Шелехова Т.М., Римарева Л.В. Влияние условий спиртового брожения на физиолого–биохимические особенности новых рас спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 985–T и 987–О//Хранение и переработка сельхозсырья. – 2003. – № 11. – С. 72–73.

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

50. Казаков Е.Д., Карпиленко Г.П. Биохимия зерна и хлебопродуктов. – СПб.:

ГИОРД, 2005. – 512 с.

51. Калинина О.А. Разработка ресурсосберегающей технологии получения этанола из зерна ржи. Дисс…канд.техн. наук.–М.–2002.–144 с.

высокоэффективной, малоотходной технологии этанола из зерна ржи на основе механокавитационной обработки. I. Стадия приготовления замеса//Хранение и переработка сельхозсырья – 2002. – № 6. – С. 35–40.

53. Карев С.В., Камозин Л.М. Анализ способов гидротермической обработки зерна гречихи//Хранение и переработка сельхозсырья. – 2013. – № 10. – С. 20–22.

54. Карпенко Д.В., Крикунова Л.Н., Гернет М.В. Лабораторный практику по курсу «Общая технология отрасли». – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2011.

– 56 с.

55. Ковальская Л.П. Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств – М.: Агропромиздат, 1991. – 335 с.

56. Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. – М.:

Колос. –1976. –375 с.

57. Козьмина Н.П., Гунькин В.А., Суслянок Г.М. Теоретические основы прогрессивных технологий (Биотехнология). Зерноведение (с основами биохимии растений). – М.: Колос, 2006. – 464 с.

58. Кононенко В.В., Леденев В.П. О модернизации спиртовых заводов / Ликероводочное производство и виноделие. – 2012. – №7. – С. 4–5.

59. Косован А.П. О современном состоянии хлебопекарной промышленности Российской Федерации//Хлебопечение России. – 2012. – № 6. – С. 7–9.

60. Косован А.П., Шапошников И.И. Концепция и методологические положения по развитию инфраструктуры товаропроводящей сети рынка хлебобулочных изделий на основе принципов маркетинга//Хлебопечение России.

– 2013. – № 2. – С. 16–18.

61. Костюченко М.Н. Использование йодированной соли для обогащения хлебобулочных изделий//Хлебопечение России. – 2011. – № 5. – С. 21–23.

62. Костюченко М.Н., Шлеленко Л.А., Тюрина О.Е., Быковченко Т.В., Невская Е.В. Современные технологические решения для повышения сроков годности хлебобулочных изделий //Хлебопечение России. – 2012. – № 1. – С. 10– 12.

63. Костюченко М.Н., Шлеленко Л.А., Чубенко Н.Т. Инновационные технологии производства хлебобулочных изделий//Хлебопечение России. – 2012.

– № 3. – С. 16–18.

64. Крикунова Л. Н., Кузьменкова Н. М. Биотехнологический способ предобработки кукурузы//Хранение и переработка сельхозсырья. –2013. – №5. – С. 29–31.

65. Крикунова Л. Н., Сумина Л.И. Технология этанола на основе получения и сбраживания концентрированного сусла из ИК–обработанного ячменя. Часть I.

Оптимизация процесса получения сусла//Хранение и переработка сельхозсырья. – 2009. –№ 4. –С. 49 –54.

66. Крикунова Л.Н. Разработка ресурсосберегающих технологий этанола из крахмало– и инулиносодержащего сырья на основе новых для спиртовой отрасли способов его переработки. Дисс…докт. техн. наук. – М. – 2008. – 278 с.

67. Крикунова Л.Н., Максимова Е.М. Интенсификация производства этанола из ржи разделением фракций полисахаридов//Производство спирта и ликероводочных изделий.–2001.–№ 4.–С. 20– 68. Крикунова Л.Н., Максимова Е.М., Черных В.Я. Реологическое поведение клейстеризованного крахмалосодержащего сырья//Производство спирта и ликероводочных изделий.–2001.–№ 3.–С. 24– 69. Крикунова Л.Н., Рябова С.М. Низкотемпературный способ получения ржаного сусла//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2011. – № 2. – С. 14–16.

70. Крикунова Л.Н., Жульков А.Ю., Карпиленко Г.П. Метод оценки степени растворения крахмала при получении осахаренного сусла//Производство спирта и ликероводочных изделий.–2009.–№ 1.– С. 12– 71. Кузнецов И. Н., Ручай Н. С. Микробиологическая переработка послеспиртовой барды//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013.

– № 3. – С. 16–19.

модификации ржаной муки на ее крахмальный комплекс//Хлебопечение России. – 2002. – №5. – С. 12–13.

Рациональная переработка черствого хлеба и дробленого зерна//Хлебопекарная и кондитерская промышленность. –1982 –№5. –С. 13–15.

74. Леденев В.П. Технология комплексной переработки зернового сырья на «Современные прогрессивные технологии и оборудование в спиртовой и ликероводочной промышленности». – М.: Пищепромиздат, 2000 – С. 24–47.

75. Леденев В.П., Галлямова Л.П., Ибрагимова С.И., Шелехова Т.М. и др.

Зависимость образования побочных продуктов в зрелой бражке от качества сырья//Производство спирта и ликероводочных изделий.–2002.–№ 3–С. 12–13.

76. Леденев В.П., Петров Р.А., 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.

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

78. Лихтенберг Л.А. Спирт этиловый и его примеси//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – № 4. – С. 11–13.

спирта//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – № 1. – С. 8–11.

80. Лукерченко В.Н. Некрахмалистые углеводы зерна и их значение для спиртового производства//Пищевая промышленность. –2000. –№ 1. –С. 62–63.

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

82. Люшинская И.И., Потавина В.С. Мероприятия по борьбе с потерями ЦНИИТЭИпищепром, 1981, сер.14, вып.9. –40с.

83. Майоров А.Ю., Курамшин Р.А., Еникеев Ш.Г. Сухие активные дрожжи в производстве спирта//Производство спирта и ликероводочных изделий. –2002. –№ 4. –С. 22.

84. Маклюков В.И., Нищева О.С., Пучкова Л.И., Рогозкин Е.Н. Влияние этапов выпечки пшеничного хлеба на формирование его объема//Хлебопечение России. – 2012. – № 4. – С. 10–11.

85. Максимов А.С. Черных В.Я. Лабораторный практикум по реологии сырья, полуфабрикатов и готовых изделий хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств. – М.: Издат. комплекс МГУПП, 2004. – 163 с.

86. Максимова Е.М., Крикунова Л.Н., Черных В.Я., Цурикова Н.В.

Исследование реологических характеристик замесов для оценки действия ферментных препаратов с термостабильной –амилазой//Хранение и переработка сельхозсырья. –2001. –№ 1. –С. 22–25.

87. Меликов А.Г. Обоснование конструктивных параметров и режима работы устройства для формования тестового полуфабриката//Хлебопечение России. – 2013. – № 3. – С. 30–31.

88. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И.

Ермакова. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 452 с.

минерального состава технологической воды на процесс переработки зерна в спиртовой отрасли//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – №3. С. 16–18.

90. Мудрецова–Висс К.А. Микробиология. – М.: Экономика, 1985. – 256 с.

91. Начетова М. А., Баракова Н. В. Выбор и обоснование температуры водно–тепловой обработки замесов из экструдированной пшеницы//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 3. – С. 32–34.

92. Никитина С. Ю., Рудаков О. Б., Перцев В. Т., Усачев С. М. Сухая бетонов//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 3. – С. 22– 24.

93. Нилова Л.П., Маркова К.Ю., Пилипенко Т.В., Виноградова А.В. Влияние сельхозсырья. – 2013. – № 10. – С. 23–25.

94. Отечественная и зарубежная конструкция молотковых дробилок. – М.:

ЦНИИТЭИпищепром, 1982 – С. 4–6.

(ПроЗерно)//Хлебопродукты. – 2013. – №1. – С. 8–11.

96. Пищевая химия/Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др. Под ред. А.П. Нечаева. – СПб.:Гиорд. – 2003. – 640 с.

97. Поландова Р.Д., Кузьминский Р.В., Бонтарь Б.Н., Демидов А.С. Способы переработки хлеба. – Обзорная информация. – М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1981, сер.14, вып.15. –25с.

98. Полыгалина Г.В. Технохимический контроль спиртового и ликеро– водочного производств. – М.: Колос, 1999. – 336 с.

99. Поляков В.А., Римарева Л.В. О научном обеспечении биотехнологии ферментных препаратов для перерабатывающих отраслей АПК//Хранение и переработка сельхозсырья. –2003. –№ 8. –С. 106– 100. Поляков В.А., Римарева Л.В., Ксандопуло Г.Б. Перспективные биотехнологические процессы для спиртовой промышленности// Производство спирта и ликероводочных изделий.–2002.–№ 1.–С. 6– 101. Полякова С.П. Методы и средства повышения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий//Хлебопечение России. –2003. –№6. –С. 3– 102. Пучкова Л.И., Поландова Р.Д., Матвеева И.В. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Часть I. Технология хлеба. – СПб.: ГИОРД, 2005. – 559 с.

сухарной крошки для приготовления сухарной муки и других продуктов.

Дисс…канд. техн. Наук. – 1987. – 226 с.

104. Римарева Л. В., Лозанская Т. И., Худякова Н. М. Технологические микотоксинами//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 2.

– С. 22.

105. Римарева Л. В., Оверченко М. Б., Игнатова Н. И., Серба Е.

М. Осмофильный штамм спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 для сбраживания концентрированного зернового сусла//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 3. – С. 8–12.

106. Римарева Л. В., Оверченко М. Б., Серба Е. М., Игнатова Н. И. Влияние культуральные свойства осмофильной расы спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 1. – С.

16–18.

107. Римарева Л.В. Микробные ферментные препараты в спиртовом производстве//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2002. – № 4. – С. 27–31.

108. Римарева Л.В. Новые расы дрожжей для повышения эффективности спиртового производства//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2000.–№ 1.–С. 18–20.

протеолитических ферментов на выход спирта//Пищевая промышленность.– 1993.–№ 2.–С. 28.

110. Римарева Л.В., Оверченко М.Б. и др. Осмофильные дрожжи для сбраживания высококонцентрированного сусла//Производство спирта и ликероводочных изделий. –2001. –№ 1. –С. 21–23.

111. Римарева Л.В., Оверченко М.Б, Игнатова Н.И., Цурикова Н.В, Середа А.С. Применение комплексного ферментного препарата глюкоамилзанного и ксиланазного действия в производстве спирта//В сборнике: Перспективные ферментные препараты и биотехнологические процессы в технологиях продуктов питания и кормов. Москва, 2012. –С.177–183.

112. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И. Технологические аспекты использования сухих дрожжей в производстве спирта//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2003. – № 1. – С. 15–16.

113. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т., Шелехова Т.И., Веселовская О.В. Рациональный выбор расы спиртовых дрожжей//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2001. – № 2. – С.

19–21.

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

115. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов/Под ред. И.М. Скурихина и В.А. Тутельяна. – М.: Бранденс–Медицина.

–1998. –341с.

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

117. Серба Е. М., Оверченко М. Б., Римарева Л. В., Игнатова Н. И., Веселовская О. В., Шелехова Н. В. Исследование метаболитов, сопутствующих синтезу этанола при сбраживании концентрированного зернового сусла осмофильным штаммом дрожжей Saccharomyces cerevisiae//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 2. – С. 16–19.

118. Сидоркин В. Ю. Исследование энергоемкости подготовки зернового сырья к водно–тепловой и механико–ферментативной обработке на спиртовых заводах//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 2. – С. 13– 15.

пищевых производств. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность. –1984. –208 с.

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

121. Соболева Е.В., Сергачева Е.С., Терновской Г.В. Использование дрожжей для замедления микробной порчи хлеба//Хлебопечение России. – 2012. – № 2. – С. 16–17.

122. Соболева Е.В., Терновской Г.В. Влияние штаммов Saccharomyces закваске//Хлебопечение России. – 2013. – № 5. – С. 24–27.

123. Солярек Л., Назарова П.Г., Чечнев Р.В. Эволюция ферментных препаратов «Новозаймс» для производства спирта//Производство спирта и ликероводочных изделий.–2003.–№ 2.–С. 23–25.

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

125. Способ производства этилового спирта// Крикунова Л.Н., Журба О.С., Омисова О.С., Гернет М.В., Кидряшкин В.В., Патент РФ №2265663, 2004.

126. Способ производства этилового спирта//Крикунова Л.Н., Журба О.С., Леденев В.П., Кидряшкин В.В., Елькин Н.В. Патент РФ №2221872, 2004.

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

Игнатова Н.И., Амелякина М.В. Комплексная переработка зернового сырья и фильтрата барды по одностадийной экструзионно–гидролитической технологии //Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2011. – № 1. – С. 4–6.

129. Сумина Л.И. Изучение реологических характеристик при получении концентрированного сусла из ячменя//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2008. – № 3. – С. 33–35.

130. Сумина Л.И., Крикунова Л.Н. Влияние углеводного состава сусла на развитие спиртовых дрожжей//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2009. – № 3. – С. 10–11.

131. Технология спирта / В.Л. Яровенко, В.А. Маринченко, В.А. Смирнов и др.; Под ред. проф. В.Л. Яровенко. – М.: Колос, 2002. – 464 с.

132. Типовой технологический регламент производства спирта из крахмалистого сырья. – М., 1998. – 78 с.

133. Туршатов М.В., Поляков В.А., Леденев В.П., Кононенко В.В., Моисеева Н.Д., Кривченко В.А., Корженко Л.Г. Современные возможности продукты//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 2. – С.

18–19.

134. Устинова А. С., Меледина Т. В., Баракова Н. В., Борисова Е. В., Кузнецова К. А. Влияние углеводного состава высококонцентрированного ячменного сусла на бродильную активность спиртовых дрожжей//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 3. – С. 35–36.

135. Хрулёв А. А. Сепарация барды – успешное развитие «ФЛОТТВЕГ»

//Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 2. – С. 4–6.

136. Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства. – М.:

ПрофОбрИздат, 2002. – 432 с.

137. Ченских В.Я. О совершенствовании технической базы хлебопекарного производства//Хлебопечение России. – 2013. – № 3. – С. 6–9.

138. Черных В.Я., Артамонов А.В., Максимов А.С., Семаков А.В., Шумов А.В. О создании информационно–управляющей системы при замесе пшеничного теста//Хранение и переработка сельхозсырья. – 2012. – № 8. – С. 8–11.

модифицированных крахмалов//Хранение и переработка сельхозсырья.–2003.–№ 6.–С. 53– 140. Чубенко Н.Т. Итоги производства хлебобулочных изделий в 2012 г. и тенденции его развития. Статистика или игра с показателями//Хлебопечение России. – 2013. – № 2. – С. 12–14.

хлебобулочных изделий – важный фактор сохранения потребительских свойств//Хлебопечение России. – 2011. – № 5. – С. 36–37.

142. Шабурова Л.Н., Ильяшенко Н.Г., Каптерева Ю.В. Основные методы изучения морфологических, культуральных и физиолого–биохимических свойств микроорганизмов. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2005. – 112 с.

143. Шариков А.Ю., Поляков В.А. Реологические аспекты получения высококонцентрированных гидролизатов по экструзионно–гидролитической технологии //Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. – № 1.– С.7–9.