×
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 151-160 из 222.
09.05.2019
№219.017.49c5

Способ разделки тушек кроликов

Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано для разделки тушек кроликов для промышленной переработки и розничной торговле. Способ характеризуется последовательным отделением лопаточно-плечевой части, тазобедренной части, состоящей из двух задних окорочков, шейной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686981
Дата охранного документа: 06.05.2019
09.05.2019
№219.017.49d0

Линия для переработки спиртовой барды

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Линия для переработки спиртовой барды включает гидролизатор с греющей рубашкой и мешалкой, ферментатор с охлаждающей рубашкой и мешалкой, выдерживатель с мешалкой, насосы-дозаторы, распылительную сушилку, циклон-очиститель, два последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686979
Дата охранного документа: 06.05.2019
29.05.2019
№219.017.622b

Арболит на основе вторичных ресурсов пищевых предприятий

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к теплоизоляционным материалам, и может быть использовано для устройства теплоизолирующих слоев в многослойных конструкциях стен и кровли, а также в виде строительных блоков. Арболит из вторичных ресурсов получен из смеси, включающей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689351
Дата охранного документа: 27.05.2019
27.06.2019
№219.017.92eb

Способ получения пены для пищевых продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения пены для пищевых продуктов. Способ характеризуется взбиванием белкового раствора в течение 1-2 мин на низкой частоте вращения - 500-600 об/мин, затем 1-2 мин на средней частоте вращения - 700-900 об/мин, далее с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692664
Дата охранного документа: 25.06.2019
02.07.2019
№219.017.a2b8

Способ производства плавленого сырного продукта

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве плавленых сырных продуктов. Способ предусматривает приемку и измельчение сырья, составление смеси, плавление, охлаждение, упаковку и хранение. При составлении смеси в смесь вносят экстракт кукурузных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692909
Дата охранного документа: 28.06.2019
02.07.2019
№219.017.a2b9

Способ производства ахлоридных хлебных палочек

Изобретение относится к пищевой промышленности. В способе производства ахлоридных хлебных палочек тесто готовят безопарным способом, замешивают тесто влажностью 37 % и направляют на брожение в течение 20 мин. Выброженное тесто раскатывают и формуют в виде палочек длиной 150 мм и шириной 10-15...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692908
Дата охранного документа: 28.06.2019
02.07.2019
№219.017.a30f

Способ совместного получения ректификованного этилового спирта и дистиллята из сброженного зернового сырья

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ совместного получения спирта и дистиллята осуществляется вывариванием этанола из бражки в бражной колонне, переходом спирта и сопутствующих примесей в дистиллят с паром, очисткой последнего в эпюрационной колонне, ректификацией эпюрата в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692914
Дата охранного документа: 28.06.2019
02.07.2019
№219.017.a318

Способ производства мясного хлеба

Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано для производства фаршевых изделий из мяса, в частности хлебов мясных. Способ предусматривает подготовку мясного сырья, измельчение, посол, выдержку, куттерование рецептурных компонентов, введение вкусовых ингредиентов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692910
Дата охранного документа: 28.06.2019
02.07.2019
№219.017.a34c

Способ производства вареных колбасных изделий с мясом сома

Изобретение относится к мясной промышленности, и может быть использовано для получения вареных колбасных изделий. Способ включает приемку мясного сырья, его предварительную подготовку, измельчение и посол, приготовление фарша, формование батонов, последующую их термообработку и охлаждение. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692911
Дата охранного документа: 28.06.2019
02.07.2019
№219.017.a353

Способ повышения жизнестойкости личинок осетровых рыб

Изобретение относится к области рыбоводства и может быть использовано при индустриальном выращивании рыб. Способ повышения жизнестойкости личинок осетровых рыб предусматривает введение в стартовый комбикорм биологически активной добавки, в качестве которой используют фукозосодержащий препарат в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692907
Дата охранного документа: 28.06.2019
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