Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Смирнова Ирина Витальевна. Интенсификация технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07 / Смирнова Ирина Витальевна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУПП)].- Москва, 2007.- 141 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5274

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

1 Обзор литературы 9

  1. Характеристика сырья спиртового производства 9

  2. Перспективность использования способов водно-тепловой обработки сырья при пониженных температурах 16

  1. Способ механико-ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья 16

  2. Способы, направленные на увеличение степени дисперсности 19

1.3 Применение электрофизической обработки сырья в производстве

спирта 21

  1. Применение ВЧ и СВЧ, магнитного поля для обработки сырья 21

  2. ИК - обработка зерна 23

1.4 Ультразвуковая обработка сырья 24

  1. Факторы, влияющие на эффект ультразвуковой кавитации 24

  2. Влияние ультразвука на процесс экстрагирования 28

  3. Физико-химическое действие ультразвука на биомакромолекулы 30

  4. Применение ультразвука при обработке крахмалсодержащего сырья ... 32

  5. Действие ультразвука на микроорганизмы 37

2 Экспериментальная часть 41

2.1 Объекты, материалы и методы исследования 41

  1. Объекты и материалы исследования 41

  2. Методы исследования 43

  1. Методика экспериментов по исследованию влияния ультразвукового воздействия на физико-химические показатели сырья 43

  2. Методы исследования основных органолептических, физико-химических и биохимических показателей состава сырья, разваренной массы, осахаренного сусла и бражки 45

  1. Методика определения массовой концентрации глюкозы 47

  2. Методика определения массовой концентрации мальтозы и мальтотриозы 48

  3. Методика определения ОВП сусла в процессе водно-тепловой обработки сырья 48

  4. Методы определения количества микроорганизмов в полупродуктах спиртового производства 49

2.2 Результаты исследования и их обсуждение 50

2.2.1 Исследование влияния ультразвукового воздействия на активность
ферментов зерна и ферментных препаратов 50

2.2.2 Исследование влияния продолжительности ультразвуковой обработки
разваренной массы в дискретном режиме на качество сусла 56

  1. Изучение влияния продолжительности УЗ обработки разваренной массы на стадии АФОі на качество сусла 55

  2. Исследование влияния продолжительности УЗ обработки разваренной массы на стадиях АФОі и АФО2 на качество сусла 63

  3. Изучение влияния УЗ обработки разваренной массы на стадии осахаривания на качество сусла 67

  4. Исследование влияния УЗ обработки разваренной массы при пониженной температуре на качество сусла 72

  1. Разработка способа интенсификации процесса водно-тепловой обработки пшеницы с использованием непрерывного воздействия ультразвука на разваренную массу 76

  2. Изучение влияния степени помола пшеницы на физико-химические показатели сусла при ультразвуковой обработке разваренной массы ... 84

  3. Исследование влияния УЗ обработки разваренной массы на контаминацию сусла 88

  4. Сравнительная характеристика зрелой бражки, полученной с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки

пшеницы 90

2.3 Описание аппаратурно-технологической схемы водно-тепловой

обработки пшеницы с использованием ультразвука 97

3 Экономическая часть 100

Выводы 107

Список использованной литературы 109

Приложения 131

Введение к работе:

Актуальность работы

Одним из основных направлений развития спиртовой промышленности является интенсификация технологического процесса получения спирта, в том числе стадии водно-тепловой обработки сырья, позволяющая получить спирт высокого качества. Спиртовая промышленность относится к одной из самых материалоемких пищевых отраслей, в которой статьи затрат на сырье и материалы составляют 70-80 % в калькуляции себестоимости готовой продукции. Стремление к максимально полному использованию сырья и повышению выхода спирта влечет за собой повышение требований к процессу подготовки крахмала зерна к осахариванию и сбраживанию.

Механико-ферментативный способ обработки сырья по сравнению со способами разваривания под давлением позволяет снизить технологические потери, уменьшить расход пара, улучшить условия труда. Но продолжительность водно-тепловой обработки сырья при этом увеличивается по сравнению со способами разваривания при высоких температурах. Следует учитывать, что при пониженных температурах необходим мелкий и равномерный помол, что значительно усложняет технологический процесс и повышает энергозатраты. При водно-тепловой обработке сырья при пониженных температурах возрастает риск контаминации сусла. Использование дорогостоящих ферментных препаратов приводит к повышению себестоимости спирта. В традиционной технологии спиртового производства, основывающейся на способе механико-ферментативной обработки сырья, до настоящего времени не предлагались пути решения перечисленных проблем.

Наиболее эффективным и перспективным является способ с использованием электрофизической обработки сырья. За последние годы разработаны высокоинтенсивные технологии и аппаратура, основанные на применении электрических методов обработки зерна: электротермия, включая

токи ВЧ и СВЧ, инфракрасный нагрев, электростатическое поле, ультразвук, импульсная техника. Ультразвуковая обработка сырья в производстве спирта позволит интенсифицировать процессы переработки крахмалсодержащего сырья, увеличить содержание сбраживаемых углеводов в сусле, увеличить выход спирта, сократить количества вносимых ферментных препаратов, снизить расход теплоэнергоресурсов и подавить развитие микроорганизмов -вредителей производства спирта.

Поэтому разработка способа интенсификации технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы является актуальной задачей.

Цель и задачи исследований

Цель работы - разработка способа интенсификации производства спирта при воздействии ультразвука на ферменты растительного и микробного происхождения в процессе водно-тепловой обработки сырья и улучшения качества бражки за счет снижения летучих примесей спирта.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

исследовать влияние ультразвукового воздействия на активность ферментов зерна и ферментных препаратов;

- исследовать влияние продолжительности ультразвуковой обработки
разваренной массы в дискретном режиме на качество сусла;

разработать способ интенсификации процесса водно-тепловой обработки пшеницы с использованием непрерывного воздействия ультразвука на разваренную массу;

изучить влияние степени помола пшеницы на физико-химические показатели сусла при ультразвуковой обработке разваренной массы;

- исследовать влияние ультразвуковой обработки разваренной массы на
контаминацию сусла;

- изучить показатели зрелой бражки, полученной при разных режимах
ультразвуковой обработки разваренной массы, снизить содержание летучих
примесей и на основании сравнительного анализа выбрать наиболее
эффективный вариант;

- провести опытно-промышленную апробацию результатов исследований.

Научная новизна

Изучено влияние ультразвуковой обработки на активность амилазы и протеазы пшеницы и различных ферментных препаратов.

Установлен синергизм биокатализа крахмала пшеницы под действием ферментов зерна и ферментных препаратов в процессе водно-тепловой обработки пшеницы ультразвуком.

Установлена зависимость между продолжительностью воздействия ультразвука и снижением инфицированности сусла в производстве спирта.

Установлена зависимость между активацией ферментов в процессе водно-тепловой обработки сырья ультразвуком и интенсификацией процесса брожения со снижением содержания летучих примесей спирта в бражке.

Практическая значимость

На основании многофункциональности действия ультразвука разработан способ интенсификации технологии спирта с использованием ультразвукового воздействия в процессе водно-тепловой обработки пшеницы с одновременным уменьшением летучих примесей спирта в бражке, позволивший:

сократить продолжительность приготовления сусла на 2 ч,

уменьшить количество ферментного препарата на 47 %,

уменьшить степень помола пшеницы до 65 % прохода через сито с d = 1,0 мм по сравнению с 90 - 95 % в контроле,

сократить процесс брожения на 8 ч,

увеличить выход спирта на 0,2 дал/т условного крахмала,

снизить содержание летучих примесей в бражке на 43-45 %.

Способ позволяет исключить из традиционной схемы производства спирта часть технологического оборудования (АФОг, контактную головку).

Разработанный способ интенсификации технологии спирта с использованием ультразвука в процессе водно-тепловой обработки пшеницы апробирован в условиях УСВК «Золотой век» филиала ОАО «Башспирт».

Подобные работы
Бодрова Олеся Юрьевна
Интенсификация процессов дрожжегенерирования и брожения в технологии спирта с использованием ультразвуковой обработки засевных дрожжей
Рашидов Михаил Теймуразович
Разработка метода электрохимического воздействия на молочную сыворотку для интенсификации процесса брожения в технологии спирта
Стребкова Ольга Сергеевна
Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья
Крупичёва Александра Николаевна
Разработка технологии иммобилизованного биосорбента из пивоваренных дрожжей для интенсификации процесса брожения
Кроль Анна Николаевна
Интенсификация процесса получения ржаного солода и разработка технологии кваса на его основе
Андриенко Татьяна Васильевна
Разработка комплексной технологии получения этилового спирта и сухого кормопродукта повышенной усвояемости из ИК-обработанного зерна ржи
Кононенко Валентин Васильевич
Совершенствование комплексной технологии переработки зерна пшеницы на этиловый спирт и белковый продукт
Бигарова Светлана Ростиславовна
Разработка технологии глубокой очистки сточных вод предприятий по производству спирта (на основе растительного сырья), направленной на экологизацию производства
Карпенко Дмитрий Валерьевич
Разработка технологии получения биосорбентов на основе осадочных пивных дрожжей и их применения для производства пива, этилового спирта и других пищевых продуктов
Морозова Кира Анатольевна
Разработка биотехнологии препаратов кислых протеаз на основе высокоактивного мутантного штамма Aspergillus oryzae 107 для использования в производстве спирта

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net