Водно-тепловая обработка замесов из зерна, обработанного на экструдере-гидролизаторе
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ически любых продуктов. Их применение позволяет регулировать физико-химические свойства получаемых полупродуктов и таким образом влиять в целом на показатели всего спиртового производства.
Высокая степень диспергирования сырья дает возможность более эффективного действия ферментных препаратов разжижающего действия и ферментных препаратов, гидролизующих некрахмалистые полисахариды, что вызывает снижение вязкости замесов. Снижение вязкости замесов в свою очередь дает предпосылки к возможности получения сусла с низким гидромодулем. Поэтому использование зерна, обработанного на экструдере, с измененной структурой с целью получения спирта, может стать предпосылкой для интенсификации спиртового производства.
Исследования и выбор режимов водно-тепловой обработки экструдированного сырья для производства спирта являются актуальными и ранее не проводились.
Целью данной исследовательской работы явился выбор оптимальных технологических параметров водно-тепловой обработки замесов из зерна, обработанного на экструдере-гидролизаторе.
Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- исследовать влияние степени дисперсности помола на технологические показатели осахаренного зернового сусла;
- исследовать возможность получения осахаренного сусла из зерна, обработанного на экструдере, с низким гидромодулем замеса;
- исследовать возможность снижения температуры водно-тепловой обработки высоконцентрированного замеса из экструдированного зерна;
- исследовать влияние ферментных препаратов различного действия на качественные показатели высококонцентрированного сусла из экструдированной пшеницы.
1. Литературный обзор
.1 Анализ способов водно-тепловой обработки замесов
Основная цель водно-тепловой обработки сырья при получении спирта - подготовка к осахариванию крахмала амилолитическими ферментами солода или микробными препаратами. Осахаривание наиболее полно и быстро происходит тогда, когда крахмал доступен для их действия (не защищён клеточными стенками), оклейстеризован и растворён, что возможно достичь следующими способами: развариванием - тепловой обработкой цельного зерна при повышенном давлении; сверхтонким механическим измельчением сырья на специализированных машинах; механическим измельчением сырья до определенных размеров частиц и последующим развариванием под давлением или без давления (комбинированный способ).
На спиртовых заводах широко распространен один из комбинированных способов - механико-ферментативная обработка сырья. Сущность его заключается в том, что измельченное сырьё (проход 80тАж90% через сито с отверстиями 1 мм) смешивается с водой и разжижающими ферментами, преимущественно ?-амилазой, и нагревается до 60..100?С для клейстеризации, растворения, частичного ферментативного гидролиза крахмала. Обработку проводят при постепенном или ступенчатом повышении температуры в течение нескольких часов[35]. Такая обработка сырья имеет значительные преимущества (экономическая выгодность, уменьшенные потери сбраживаемых веществ) по сравнению с развариванием целого зерна.
Все более существенное значение приобретает проведение процессов ферментативной обработке в более мягких условиях при оптимальной продолжительности и пониженной температуре, способствующих снижению интенсивности химических реакций между основными компонентами среды, приводящих к образованию побочных, в том числе трудновыводимых в процессе брагоректификации вредных веществ.
При механико-ферментативной обработке основное воздействие ферментных препаратов различного типа происходит в две стадии:
на стадии ферментативной обработки, направленной на декстринизацию водно-зерновой суспензии (стадия разжижения) посредством мезофильных и термостабильных ?-амилаз, которая осуществляется в последовательно установленных аппаратах различных типа и конструкций;
на стадии осахаривания, с помощью ферментов осахаривающего действия при гидролизе декстринов и олигосахаридов, полученных на первой стадии до сбраживаемых сахаров [19].
При такой комбинированной обработке без разваривания под давлением сырьё хорошо подготавливается для дальнейшего осахаривания глюкоамилазой или солодом. Так как разваривание происходит при температуре ниже 100?С, то это значительно снижает потери сбраживаемых веществ от перевара, существенно сокращает расход пара и повышает безопасность труда вследствие отсутствия аппаратов, работающих под давлением.
В соответствии с принятым на отечественных спиртовых заводах типовым Регламентом процесс получения осахаренного сусла по механико-ферментативному способу включает следующие стадии:
смешивание измельченного зерна с водой при гидромодуле 1:3-1:4 и внесение ферментного препарата разжижающего действия;
предварительная выдержка замеса при температуре 45тАж50?С в течение 20-30 мин;
поднятие температуры до 65тАж70?С и выдержка в течение 1,5-2 ч;
увеличение температуры до 90тАж95?С, пауза при указанной температуре в течение 1,5..2ч (дополнительная стерилизация массы при 102тАж105?С предусматривается только для дефектного сырья).
Затем полученную разваренную массу охлаждают до температуры 56тАж60?С, вносят препараты осахаривающего действия и проводят осахаривание в течение 30 минут.
При мягком режиме разваривания, который осуществляется при температуре ниже 100С, процесс теп?/p>