×
10.06.2016
216.015.4518

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ЭТАНОЛА, БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА И ГЛЮТЕНА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена характеризуется тем, что из зернового сырья отделяют отруби и получают пшеничную муку, смешивают ее с водой в соотношении 1,5:1 и вносят ферментный препарат «Висколаза 150Л» в дозировке 0,01% к массе зерна, далее замес подвергают гомогенизации, затем суспензию подают в гидроциклон, где осуществляют ее разделение на два потока: первый поток содержит А-крахмал и пищевые волокна, второй поток - глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки, А-крахмал промывают, глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой, выделенный глютен направляют на сушку, А-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из зрелой бражки выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, сушат, гранулируют и используют как добавку к кормам, обездроженную бражку направляют на получение спирта, барду используют как удобрение. Способ позволяет получить дополнительно сухой глютен с содержанием белка не менее 75%, а также обогащенную протеином белковую добавку, интенсифицировать процесс сбраживания, сохранить нормативные показатели по выходу спирта, организовать безотходное производство. 3 пр.
Основные результаты: Способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена, характеризующийся тем, что из предварительно увлажненного зернового сырья после дробления на трехпозиционном рассеве отделяют отруби в количестве 20% от массы зерна и получают пшеничную муку, при этом проход через сита диаметром 0,16-0,25 мм должен составлять 85-100%, полученную муку смешивают с подогретой до 50°С водой в соотношении 1,5:1 и вносят целлюлолитический ферментный препарат «Висколаза 150Л» в дозировке 0,01% к массе зерна, полученный замес подвергают гомогенизации, затем суспензию подают в гидроциклон, где осуществляют ее разделение на два потока: первый поток содержит Α-крахмал и пищевые волокна, второй поток содержит глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки, А-крахмал промывают, глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой на барабанных ситах, выделенный глютен направляют на сушку, Α-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес с содержанием сухих веществ 24 мас.% разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из зрелой бражки сепарацией выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, сушат, гранулируют и используют в качестве белковой добавки к кормам, обездроженную бражку направляют на получение этилового спирта, барду используют в качестве удобрения.

Изобретение относится к спиртовой промышленности.

Известен способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта, который предусматривает освобождение зерна от шелухи, измельчение отделенного от шелухи зерна, смешивание его с жидкой фракцией, в качестве которой используют воду в смеси с бардой, тепловую обработку смеси с ферментативным гидролизом амилолитическими ферментами, стерилизацию массы, охлаждение ее, дополнительный ферментативный гидролиз - осахаривание, охлаждение до температуры брожения, сбраживание сусла с вводом в бродящую среду части барды, получение спирта и послеспиртовой барды, добавление к части последней отделенной шелухи для использования в качестве кормопродукта [Патент РФ №2127760. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта. 20.03.1999].

Недостатками известного способа являются: высокая себестоимость спирта и его пониженный выход из 1 т зерна за счет вывода части крахмала из основного технологического процесса производства этанола с отделенной шелухой; сложность, трудоемкость процесса; возможность использования только для предприятий, предусматривающих сбраживание сусла непрерывно-поточным способом в батарее ферментеров, повышенный расход ферментных препаратов для гидролиза крахмала и некрахмальных полисахаридов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта [Патент РФ №2180921. Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта. 26.12.2000], включающий две стадии, на первой - полученную после шелушения зерна шелуху или сход с сита зерна после помола экстрагируют щелочным раствором при рН 10-11 в течение 40-60 мин при 50-60°C. Затем фракционируют на жидкую фракцию и нерастворимый остаток. Жидкую фракцию сепарируют и выделяют крахмально-белковый продукт, в оставшуюся жидкую фазу добавляют 10%-ный раствор HCl до рН 4,2-5,6, разделяют на сыворотку и белковую пасту, которую промывают и сушат с получением белкового продукта. На второй стадии крахмалистую фракцию зерна после шелушения или рассева замешивают с водой и вносят в нее полученные на первой стадии сыворотку и крахмально-белковый продукт. Замес подвергают водно-тепловой обработке, осахариванию. Полученное сусло сбраживают, из бражки выделяют барду и этиловый спирт.

Недостатками известного способа являются: пониженная биологическая ценность и потребительские свойства белкового продукта, полученного при переработке зерна пшеницы, высокий расход ферментов осахаривающего действия и, как следствие, высокая себестоимость спирта, а также длительность технологического процесса.

Технической задачей изобретения является разработка способа переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена, позволяющего осуществить глубокую переработку основных компонентов зернового сырья с получением этанола и продуктов, обогащенных незаменимыми аминокислотами и белками, сохранить нормативные показатели выхода спирта, интенсифицировать технологический процесс, снизить энергозатраты, утилизировать послеспиртовую барду без дополнительных затрат на оборудование, организовать безотходное производство.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена, характеризующийся тем, что из предварительно увлажненного зернового сырья после дробления на трехпозиционном рассеве отделяют отруби в количестве 10-25% от массы зерна и получают пшеничную муку, при этом проход через сита диаметром 0,16-0,25 мм должен составлять 85-100%, полученную муку смешивают с подогретой до 50°C водой в соотношении 1,5:1 и вносят целлюлолитический ферментный препарат «Висколаза 150Л» в дозировке 0,01% к массе целого зерна, полученный замес подвергают гомогенизации, затем суспензию подают в гидроциклон, где осуществляют ее разделение на два потока: первый поток содержит А-крахмал и пищевые волокна, второй поток - глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки, А-крахмал промывают, глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой на барабанных ситах, выделенный глютен направляют на сушку, А-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес с содержанием сухих веществ 24 мас.% разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из зрелой бражки сепарацией выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, сушат, гранулируют и используют в качестве белковой добавки к кормам, обездрожженную бражку направляют на получение этилового спирта, барду используют в качестве удобрения.

Технический результат изобретения заключается в глубокой переработке основных компонентов зерна с образованием продуктов, обогащенных протеином и аминокислотами, в интенсификации процесса производства этилового спирта, в организации безотходного производства.

Способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена осуществляют следующим образом.

Освобожденное от примесей увлажненное зерновое сырье дробят и просеивают на трехпозиционном рассеве, отделяя отруби. При этом проход через сита диаметром 0,16-0,25 мм должен составлять 85-100%. Полученную муку смешивают с подогретой до 50°C водой в соотношении 1,5:1, вносят целлюлолитический ферментный препарат «Висколаза 150Л» в дозировке 0,01% к массе целого зерна. Ферментный препарат содержит в своем составе β глюканазу, ксиланазу и целлюлазу, обеспечивающие эффективный гидролиз некрахмальных полисахаридов: целлюлозы и гемицеллюлозы, а также оболочек и клеточных стенок сырья.

Внесение ферментного препарата обеспечивает более глубокое протекание и ускорение процесса гидролиза крахмала амилолитическими ферментами, а также дополнительное образование сбраживаемых сахаров массой более 0,2% в результате гидролиза некрахмальных углеводов. Полученный замес подвергают гомогенизации, после чего полученную суспензию в гидроциклонах разделяют на два потока. Первый поток содержит А-крахмал и пищевые волокна, второй поток содержит глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки.

А-крахмал промывают, глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой на барабанных ситах, выделенный глютен направляют на сушку, А-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес с содержанием сухих веществ 24 мас.% разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из зрелой бражки сепарацией выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, сушат, гранулируют и используют в качестве белковой добавки к кормам, обездрожженную бражку направляют на получение этилового спирта, барду используют в качестве удобрения.

Высушенный глютен представляет собой сыпучий продукт с влажностью не более 7%, содержанием белка не менее 75%, зольностью менее 1% и содержанием жира менее 1,25%.

Суспензия, полученная после смешивания А-крахмала и В-крахмала, содержит 24% сухих веществ. Крахмал в смеси частично деструктурирован, что повышает его ферментативную атакуемость и, как следствие, приводит к экономии ферментных препаратов в технологии получения этилового спирта на стадиях замеса и осахаривания.

Кроме того, сусло содержит водорастворимые фракции белка, в том числе аминокислоты, витамины, макро- и микроэлементы, что интенсифицирует процесс брожения сусла, так как дрожжи получают дополнительное азотное питание.

Гранулированная белковая добавка с влажностью 8-10%, полученная при смешивании отрубей с дрожжами, обогащена легкоусвояемым белком (содержание протеина не менее 25%).

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В качестве исходного сырья использовали пшеницу в количестве 180 т/сутки с крахмальностью 56%, влажностью 12%, содержанием белка 12,0%. Пшеницу дробят, просеивают на трехпозиционном рассеве, отделяют отруби, причем количество отрубей составляет 36 т (20%) от массы перерабатываемого зерна. Проход через сито d=0,16 мм составил 85%; проход через сито d=0,20 мм - 95%; проход через сито d=0,25 мм - 100%. Пшеничную муку в количестве 144 т смешивают с водой температурой 50°C в соотношении 1,5:1, и вносят ферментный препарат «Висколаза 150Л» с дозировкой 0,01% к массе зерна. Замес гомогенизируют. После чего на гидроциклоне разделяют на два потока.

Первый поток содержит А-крахмал и пищевые волокна, второй поток содержит глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки.

А-крахмал после гидроциклонов направляют на систему сит, где происходит его промывка. Глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой на барабанных ситах. Выделенный глютен высушивают. Выход глютена - 10% от массы перерабатываемого сырья, т. е. 18 т высушенного глютена с содержанием белка 75%, влажностью не более 7%, содержанием золы менее 1%. А-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес с содержанием сухих веществ 24 мас.% разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из бражки выделяют барду и этиловый спирт, полученную барду используют в качестве удобрения. Из зрелой бражки сепарацией выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, высушивают, гранулируют, выход белковой добавки составляет 40 т.

Разваривание осуществляли по механико-ферментативной схеме. Замес с содержанием сухих веществ 24% перекачивают в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени (ГДФО-1), добавляют термостабильную альфа-амилазу из расчета 1 ед амилолитической способности (АС)/т условного крахмала. Замес выдерживают при температуре 75°C в течение 1 часа. Затем массу перекачивают в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки второй ступени (ГДФО-2), доводят температуру до 85°C и в течение 1 ч осуществляют предварительный ферментативный гидролиз. После чего массу охлаждают 58°C и направляют в осахариватель, куда вносят ферментный препарат, содержащий в своем составе глюкоамилазу в количестве 7,5 ед. ГлС/г условного крахмала, и проводят осахаривание в течение 30 мин. Сусло сбраживают в течение 48 ч, затем выделяют из бражки спирт.

Выход спирта составляет 66,4 дал/т условного крахмала.

Пример 2. Процесс переработки зерна осуществляют аналогично примеру 1, только количество отделенных отрубей составляет 18 т (10%), проход через сито диаметром 1 мм составляет 90%. При этом выход глютена составит 8% от массы перерабатываемого зерна - 14,5 т, выход белковой добавки - 37 т.

Выход спирта составляет 66,1 дал/т условного крахмала.

Пример 3. Процесс переработки зерна осуществляют аналогично примеру 1, только количество отделенных отрубей составляет 45 т (25%). При этом выход глютена составит 7% от массы перерабатываемого зерна - 12,5 т, выход белковой добавки - 38 т.

Выход спирта составляет 65,9 дал/т условного крахмала.

Как видно из примеров, предлагаемый способ дает возможность значительно снизить себестоимость этилового спирта за счет рационального использования всех компонентов основного сырья, получить дополнительно сухой глютен с содержанием белка не менее 75%, используемый в ряде пищевых производств в качестве улучшителя или компонента при производстве хлебобулочных, кондитерских, мясных изделий, майонезов, соусов и т.д., взамен импортных аналогов клейковины и соевых белков, а также получить обогащенную легкоусвояемым протеином белковую добавку, применяемую для кормовых целей.

Одновременно интенсифицируется процесс сбраживания сусла, так как в составе сырья используют крахмальное молоко (А-крахмал и В-крахмал), обогащенное сбраживаемыми сахарами, аминокислотами, витаминами, макро- и микроэлементами.

Сохраняются нормативные показатели по выходу спирта из 1 т условного крахмала за счет вывода из технологического процесса фракции зерна, препятствующего доступности крахмала, что приводит к возможности снижения температурных параметров на стадиях технологического процесса, а также за счет того, что крахмал, содержащийся в сырье для производства белкового продукта, возвращается в основную технологию этилового спирта вместе с крахмальным молоком.

Предложенный способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена позволяет:

- осуществить глубокую переработку основных компонентов зернового сырья с получением этанола и продуктов, обогащенных незаменимыми аминокислотами и белками;

- сохранить нормативные показатели выхода спирта;

- интенсифицировать технологический процесс;

- снизить энергозатраты, утилизировать послеспиртовую барду без дополнительных затрат на оборудование;

- организовать безотходное производство.

Способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена, характеризующийся тем, что из предварительно увлажненного зернового сырья после дробления на трехпозиционном рассеве отделяют отруби в количестве 20% от массы зерна и получают пшеничную муку, при этом проход через сита диаметром 0,16-0,25 мм должен составлять 85-100%, полученную муку смешивают с подогретой до 50°С водой в соотношении 1,5:1 и вносят целлюлолитический ферментный препарат «Висколаза 150Л» в дозировке 0,01% к массе зерна, полученный замес подвергают гомогенизации, затем суспензию подают в гидроциклон, где осуществляют ее разделение на два потока: первый поток содержит Α-крахмал и пищевые волокна, второй поток содержит глютен, В-крахмал, пентозаны и растворимые белки, А-крахмал промывают, глютен и В-крахмал разделяют с одновременной промывкой на барабанных ситах, выделенный глютен направляют на сушку, Α-крахмал соединяют с В-крахмалом, полученный замес с содержанием сухих веществ 24 мас.% разваривают и осахаривают, сусло сбраживают, из зрелой бражки сепарацией выделяют дрожжи, смешивают их с отрубями, сушат, гранулируют и используют в качестве белковой добавки к кормам, обездроженную бражку направляют на получение этилового спирта, барду используют в качестве удобрения.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 222.
09.02.2019
№219.016.b883

Рециркуляционная сушилка-охладитель

Изобретение относится к зерносушильной промышленности и может быть использовано для сушки зерновых культур, комбикормов и т.п. Внутри камеры последовательно расположены наклонные перфорированные сита, длина которых увеличивается по ходу движения высушиваемого материала. Под третьим ситом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679336
Дата охранного документа: 07.02.2019
09.02.2019
№219.016.b885

Способ получения снеков повышенной пищевой и биологической ценности

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения снеков повышенной пищевой и биологической ценности на основе йодированных экструдатов, включающий просеивание чечевицы, экструдирование на шнековом экструдере при температуре продукта перед матрицей 368-393 К, частоте вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679394
Дата охранного документа: 07.02.2019
09.02.2019
№219.016.b892

Установка для электростатического копчения дисперсных продуктов в пересыпающемся слое

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к установкам для приготовления пищевых продуктов путем их тепловой обработки. Установка содержит горизонтальную цилиндрическую коптильную камеру, установленную с возможностью вращения, систему подачи и отвода дымовоздушной смеси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679391
Дата охранного документа: 07.02.2019
09.02.2019
№219.016.b8bc

Способ производства рубленых мясорастительных кулинарных изделий из мяса кролика механической обвалки

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве рубленых мясорастительных полуфабрикатов для диетического питания. Способ включает составление фарша с использованием мяса кролика механической обвалки, обогащенного растительным и животным ингредиентами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679359
Дата охранного документа: 07.02.2019
10.02.2019
№219.016.b91c

Способ получения диагностической информации по запаху кожи

Изобретение относится к медицинской диагностике и может быть использовано для установления изменений и особенностей легколетучих метаболитов, выделяемых кожей и детектируемых набором химических газовых сенсоров. Способ характеризуется тем, что применяется анализатор газов «электронный нос» с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679409
Дата охранного документа: 08.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb0c

Мембранный аппарат с надувными рукавами

Изобретение относится к области разделения и концентрирования различных растворов методами микро- и ультрафильтрации и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, микробиологической промышленности. Мембранный аппарат с надувными рукавами включает корпус, трубчатые керамические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680061
Дата охранного документа: 14.02.2019
23.02.2019
№219.016.c619

Мембранный аппарат с турбулизатором двойного действия

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации. Мембранный аппарат включает трубчатый мембранный модуль, выполненный в виде пористого тела с нанесенной на его внутреннюю поверхность полупроницаемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680459
Дата охранного документа: 21.02.2019
03.03.2019
№219.016.d276

Аппарат для удаления влаги из жидких высоковлажных термолабильных эмульсий

Изобретение относится к аппаратам для проведения процесса удаления влаги из жидких высоковлажных термолабильных растительных эмульсий и может быть использовано в пищевой, масложировой, лакокрасочной промышленности и других отраслях, применяющих выпаривание влаги из термолабильных высоковязких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681041
Дата охранного документа: 01.03.2019
11.03.2019
№219.016.d612

Способ производства сбивных конфет типа суфле

Изобретение относится к пищевой промышленности, к ее кондитерской отрасли. Предложен способ производства сбивных конфет типа суфле, включающий приготовление сиропа, введение в него восстановленного яичного белка, сбивание смеси и внесение в полученную сбитую массу при перемешивании лимонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681504
Дата охранного документа: 06.03.2019
14.03.2019
№219.016.df30

Муфта соединительная

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к соединению валов. Муфта соединительная содержит две связанные между собой полумуфты, имеющие фиксирующее кольцо, опирающееся на бурт полумуфты, сопряженной с валом. Муфта выполнена разъемной в плоскости, проходящей через ось...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681786
Дата охранного документа: 12.03.2019
Показаны записи 81-84 из 84.
10.04.2019
№219.017.0877

Способ изготовления секционных корпусов лодок

Изобретение относится к технологии судостроения и касается изготовления секционных корпусов лодок. Способ изготовления секционных корпусов лодок включает использование матриц для формовки секций корпуса. Способ характерен тем, что изготавливают единственную матрицу многоразового использования,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433058
Дата охранного документа: 10.11.2011
16.08.2019
№219.017.c093

Гидроакустический комплекс для мониторинга рыбы в садках предприятий индустриальной аквакультуры

Гидроакустический комплекс предназначен для определения состояния и параметров отдельных рыб и рыбных скоплений во всём объёме садков рыбоводных хозяйств. Гидроакустический комплекс cодержит понтон, располагаемый в центральной части садка на поверхности воды. На понтоне установлен активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697430
Дата охранного документа: 14.08.2019
05.03.2020
№220.018.097c

Складная жесткая надувная лодка

Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкции складных лодок класса RIB. Складная жесткая надувная лодка содержит корпус, надувной баллон и транец. Корпус содержит две носовые и две кормовые секции. Носовые секции соединены между собой внутренними боковыми кромками по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715815
Дата охранного документа: 03.03.2020
13.03.2020
№220.018.0b4a

Устройство для подсчета рыбы

Устройство включает располагаемую над водой видеокамеру, соединенную с последовательно соединенными блоком обработки и блоком счета. В пределах зоны видимости видеокамеры поперек реки на дне расположена лента, цвет которой контрастирует с цветом регистрируемых рыб и дна реки. Лента содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716418
Дата охранного документа: 11.03.2020
+ добавить свой РИД