Водно-тепловая обработка замесов из зерна, обработанного на экструдере-гидролизаторе
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В»ового растворения, безусловно, не является значимым, и должен быть восполнен любыми другими альтернативными способами деструкции веществ зерна, при этом очень важна степень механического и гидромеханического измельчения сырья, активность смешивания водно-зерновых масс, длительность гидротепловой и ферментативной обработки замеса, достаточность ассортимента ферментных препаратов и условия их оптимального функционирования.
Обработка сырья без использования жестких условий его подготовки (повышенное давление, температура 120 - 140?С) предъявляют высокие требования к качеству помола: он должен быть мелким и равномерным.
Существует еще один способ водно-тепловой обработки сырья, имеющий принципиальные отличия от других способов как по аппаратурному оформлению, так и по виду и глубине физико-химических изменений, протекающих в обрабатываемом сырье - это экструзионно-гидролитический способ.
Экструзионная обработка крахмалсодержащего сырья - универсальный, экологически безопасный и ресурсосберегающий процесс, позволяющий получать легкоусвояемые стерилизованные продукты с улучшенными вкусовыми свойствами. [36] Однако этот процесс также нашел свое применение и в спиртовой промышленности. На данный момент проводится большое количество исследований в области внедрения в производство экструдера-гидролизатора как самостоятельного аппарата для проведения в одну стадию процессов механической обработки зерна, водно-тепловой обработки и осахаривания замеса.
Этот способ переработки сырья, новый для спиртовой промышленности, а также техническое обеспечение, были предложены ГНУ ВНИИ пищевой биотехнологии. Они полностью исключают известные процессы разваривания крахмалсодержащего замеса при высоких температурах и охлаждение полученной массы до 600С и соответственно заменяют крупногабаритную емкостную аппаратуру на специальную одностадийную установку - экструдер-гидролизатор (патент РФ №2264473 Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления).[33]
Возможность объединить сложные, многооперационные процессы водно-тепловой обработки, осуществляемые разрозненной существующей технологической аппаратурой, в одностадийный многофункциональный метод получения зерновых гидролизатов различной концентрации базировалась на фундаментальных исследованиях фазового изменения состояния гетерогенного сырья на различных стадиях и видах его переработки с оценкой степени деструкции полисахаридов модифицированного крахмала, кинетики их растворения в присутствии биокатализатора (фермента).
Процесс получения разваренной разжиженной разжиженной массы зернового сырья в экструдере-гидролизаторе осуществляется следующим образом. Измельченное зерно поступает в камеру установки, где под действием вращающихся шнековых рабочих органов при установившемся термомеханическом режиме происходят последовательно процессы доизмельчения сырья, его увлажнение, клейстеризация крахмала с последующей деструкцией биополимеров перерабатываемого материала. На этой стадии в ходе термомеханического воздействия при температуре процесса 180тАж1900С и давлении 3,0-6,0 МПа зерновое сырье претерпевает глубокие качественные изменения. В результате полученный деструктированный крахмалсодержащий продукт наряду с вновь приобретенными свойствами отличается высокой степенью растворимости в воде и ферментативной атакуемости, т.е. крахмал и другие биополимеры полностью подготовлены к ферментативному гидролизу.
В следующую зону камеры экструдера-гидролизатора вместе с расплавом деструктированной крахмалсодержащей массы поступают разжижающий фермент ?-амилаза и вода через специальный гидродинамический узел с форсунками в необходимом соотношении к сырью для получения требуемого гидромодуля гидролизата; при стабилизированном температурном режиме (60тАж700С) происходят растворение, ферментативный гидролиз с образованием разжиженной разваренной массы необходимой концентрации. При этом обеспечивается высокая стерильность полученной разваренной массы, гомогенной консистенции и однородной реологической структуры. Далее крахмалсодержащая масса поступает в сборник-осахариватель, куда одновременно дозируется глюкоамилаза по нормированному режиму. [33]
Таким образом, в одной установке одновременно последовательно протекают термомеханический биохимический процессы переработки зернового сырья в гидролизат с возможностью регулирования содержания растворимых сухих веществ, прежде всего углеводно-белковой составляющей получаемого сусла.
Экструзионная технология - один из самых перспективных и высокоэффективных процессов, совмещающий термо-, гидро- и механическую обработку сырья и позволяющий получать продукты нового поколения с заранее заданными свойствами, управляя исходным составом экструдируемой смеси, механизмом физико-химических, механических, биохимических и микробиологических процессов, протекающих при термопластической экструзии пищевых масс.
При использовании экструзионно-гидролитического метода приготовления сусла в спиртовом производстве обеспечивается:
- Высокая технологичность производства, которая заключается в непрерывном одностадийном получении гидролизата зернового сусла в одном аппарате - экструдере-гидролизаторе, без снижения уровня биохимических показателей сбраживаемого сусла;
- Полное исключение различных основных процессов водно-тепловой обр