RU2180921C1 - Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта - Google Patents
Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180921C1 RU2180921C1 RU2000132530/13A RU2000132530A RU2180921C1 RU 2180921 C1 RU2180921 C1 RU 2180921C1 RU 2000132530/13 A RU2000132530/13 A RU 2000132530/13A RU 2000132530 A RU2000132530 A RU 2000132530A RU 2180921 C1 RU2180921 C1 RU 2180921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein product
- grain
- starch
- protein
- separated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству спирта. Способ предусматривает две стадии, на первой из которых 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 50-60oС. 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. Изобретение позволит повысить выход спирта, интенсифицировать процесс и получить дополнительно ценный белковый продукт.
Description
Изобретение относится к спиртовой промышленности.
Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, предусматривающий 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, сбраживания сусла с вводом в бродящую среду части барды, получение спирта и послеспиртовой барды, добавление к части последней отделенной шелухи для использования в качестве кормопродукта [1] (RU 2127760 C1, 20.03.99).
Недостатком данного способа являются высокая себестоимость спирта и 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.
Поставленная задача достигается тем, что в способе переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта характеризующемся двумя стадиями, на первой из которых 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 50-60oС, 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, а 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.
Задачей данного изобретения является значительное снижение себестоимости спирта путем получения дополнительного высокорентабельного дефицитного пищевого белкового продукта; повышение выхода спирта; интенсификация процесса.
Способ переработки зерна осуществляется по двухпродуктовой схеме с получением высококачественного этилового спирта и пищевого белкового продукта. Сырьем для производства белкового продукта служит шелуха, полученная в результате шелушения зерна, или сход с сита, выделенный путем рассева помола зерна. В данном сырье в зависимости от культуры, объема способа выделения содержится до 10% крахмала от общего количества в зерне, а также 14-17% белковых веществ. Использование его в смеси с бардой для производства кормопродукта снижает выход спирта из 1 т перерабатываемого зерна за счет вывода части крахмала из основного технологического процесса.
В технологии производства пищевого белкового продукта образуются вторичные продукты: крахмально-белковый, сыворотка и нерастворимый остаток.
Крахмально-белковый продукт имеет пастообразную консистенцию, содержит 50-60% крахмала, около 10% белка. Крахмал крахмально-белкового продукта, который получают в результате щелочной обработки сырья, частично деструктурирован, что повышает его ферментативную атакуемость и как следствие приводит к экономии ферментных препаратов в технологии этилового спирта на стадиях замеса и осахаривания.
Сыворотка содержит водорастворимые фракции белка, в том числе аминокислоты, витамины, макро- и микроэлементы. Использование ее интенсифицирует процесс брожения сусла, так как дрожжи получают дополнительное питание. Кроме того, сыворотка, имеющая кислую реакцию среды (рН 4,2-5,6), нейтрализует крахмально-белковый продукт, рН которого 10-11. Таким образом данные вторичные продукты, образующиеся при производстве пищевого продукта, используется полностью в основной технологии этанола. Последнее способствует улучшению экологической обстановки на предприятии.
Крахмалистая фракция зерна, образующаяся после отделения шелухи или схода с сита при рассеве помола, предназначена для производства этилового спирта.
В случае использования метода шелушения крахмалистая фракция зерна подвержена измельчению.
Данное технологическое решение может быть применено как в способе сводно-тепловой обработки сырья при повышенном давлении, так и в схеме с механико-ферментативной обработкой, при периодическом или непрерывном способе сбраживания сусла.
Способ осуществлялся следующим образом. Зерно разделают на крахмалистую фракцию и сырье для производства белкового продукта. Последнее представляет собой отделенную от зерна шелуху или сход с сита при рассеве помола. Масса его составляет 15-25% от объема зерна. В сырье добавляют раствор щелочи, рН замеса составляет 10-11, и ведут процесс экстрагирования белков при постоянном перемешивании 40-60 мин, температура экстракции 50-60oС. Затем проводят отделение нерастворимого остатка, а из жидкой фракции выделяют сепарированием (центрифугированием) крахмально-белковый продукт.
В оставшуюся жидкую фазу добавляют раствор HCl до рН 4,2-5,6, соответствующей изоэлектрической точке осаждения белков. Полученную смесь направляют на сепарирование (центрифугирование) для отделения белковой пасты от сыворотки. Белковую пасту промывают, сушат и получают пищевой белковый продукт.
Крахмалистую фракцию зерна, представляющую собой измельченное шелушением зерно или проход через сито d=1 мм при рассеве помола, смешивают с водой, сывороткой и крахмально-белковым продуктом.
Гидромодуль замеса 1:2,5-1:3,5, температура 50-55oС. В замес вводят амилолитические ферменты, нагревают до 85-95oС и осуществляют предварительный ферментативный гидролиз, затем массу стерилизуют. Либо водно-тепловую обработку проводят под давлением при 110-120oС, затем охлаждают до 56-58oС и выдерживают в течение 0,5-1 ч с использованием ферментного комплекса, то есть осуществляют окончательный гидролиз (осахаривание). Полученное сусло охлаждают до температуры брожения, сбраживают непрерывным либо периодическим способом. Выделяют спирт из зрелой бражки, а к барде добавляют нерастворимый остаток для производства кормопродукта.
Пример 1. В качестве исходного сырья использовали пшеницу. 100 т пшеницы с крахмальностью 54% и влажностью 14% измельчали. Степень измельчения составляла 78%-ный проход через сито d=1 мм. Сход с сита (22% от общей массы помола) использовали для получения белкового продукта. Его смешивали с раствором NaOH в соотношении 1:10, экстракцию белков вели при следующих режимах: рН 10, температура 55oС, продолжительность 60 мин. Затем экстрагируемую массу разделяли на жидкую фракцию и нерастворимый остаток. Последний смешивали с бардой и использовали для производства кормопродукта. Жидкую фракцию подвергали сепарированию и выделяли крахмально-белковый продукт.
В оставшуюся жидкую фазу добавляли 10%-ный раствор HCl до рН 5,5 и проводили осаждение белков, которые отделяли от сыворотки, промывали и сушили. Получали 2,3 т белкового продукта с содержанием белка 55%.
Крахмалистую фракцию зерна, представляющую собой проход через сито d=1 мм при рассеве помола, в количестве 78 т смешивали с водой, сывороткой и крахмально-белковым продуктом. Гидромодуль замеса составлял 1:3, температура 55oС. В замес вводили термостабильную альфа-амилазу из расчета 1 ед АС/т условного крахмала, после чего температуру поднимали до 85oС и в течение 1,5 ч осуществляли предварительный ферментативный гидролиз, затем массу стерилизовали при 100oС, охлаждали до 55oС, вводили глюкоамилазу в количестве 7,5 ед ГлС/г условного крахмала и проводили осахаривание в течение 30 мин. Сусло сбраживали в течение 60 ч, затем выделяли из бражки спирт.
Выход спирта составлял 65,9 дал/т условного крахмала.
Пример 2. В качестве исходного сырья использовали пшеницу. 100 т пшеницы с крахмальностью 54% и влажностью 14% подвергли шелушению. Выделяли 15% шелухи, а шелушенное зерно дробили. Степень дробления составляла 100%-ный проход через сито d= l мм. Шелуху в количестве 15 т смешивали с раствором NaOH в соотношении 1:10, экстракцию белков вели при следующих режимах: рН 10,5, температура 60oС, продолжительность 40 мин. Затем экстрагируемую массу разделяли на жидкую фракцию и нерастворимый остаток. Последний смешивали с бардой и использовали для производства кормопродукта. Жидкую фракцию подвергали сепарированию и выделяли крахмально-белковый продукт. В оставшуюся жидкую фазу добавляли 10%-ный раствор HCl до рН 4,2 и проводили осаждение белков, которые отделяли от сыворотки, промывали и сушили.
Получали 1,4 т белкового продукта с содержанием белка 50%.
Крахмалистую фракцию зерна, представляющуюся собой измельченное зерно после отделения шелухи, в количестве 85 т смешивали с водой, сывороткой и крахмально-белковым продуктом. Гидромодуль замеса составил 1:3,5, температура 55oС. В замес вводили термостабильную альфа-амилазу из расчета 1,5 ед АС/т условного крахмала. Гидротермическую обработку проводили при 120oС, затем массу охлаждали и проводили осахаривание в течение 30 мин. Сусло сбраживали в течение 62 ч, затем выделяли из бражки спирт. Выход спирта составлял 66,0 дал/т условного крахмала.
Пример 3. Процесс переработки зерна ведут по примеру 2, только количество выделенной шелухи составляет 25%.
Получали 3,0 т белкового продукта с содержанием белка 56%. Выход спирта составлял 66,4 дал/т условного крахмала.
Предлагаемый способ позволяет значительно снизить, получить себестоимость этилового спирта за счет рационального использования основного сырья, получают дополнительно дорогостоящий дефицитный белковый продукт, 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.
Одновременно происходит интенсификация процесса сбраживания сусла, так как в составе сырья используют сыворотку, богатую аминокислотами, витаминами, макро- и микроэлементами.
Выход спирта из 1 т условного крахмала повышается за счет вывода из технологического процесса фракции зерна, препятствующих доступности крахмала, что приводит к возможности снижения температурных параметров из стадии подготовки сырья. Кроме того, повышается выход спирта из 1 т зерна, так как крахмал, содержащийся в сырье для производства белкового продукта, возвращается в основную технологию этилового спирта вместе с крахмально-белковым продуктом.
Claims (1)
- Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта, характеризующийся двумя стадиями, на первой из которых 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 50-60oС, 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, а 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132530/13A RU2180921C1 (ru) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000132530/13A RU2180921C1 (ru) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2180921C1 true RU2180921C1 (ru) | 2002-03-27 |
Family
ID=20243954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000132530/13A RU2180921C1 (ru) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2180921C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542389C2 (ru) * | 2013-01-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии" | Способ получения этилового спирта и белкового продукта из зернового сырья |
RU2612907C1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-03-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ФГБНУ "ВНИИЗ") | Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна |
-
2000
- 2000-12-26 RU RU2000132530/13A patent/RU2180921C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542389C2 (ru) * | 2013-01-30 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии" | Способ получения этилового спирта и белкового продукта из зернового сырья |
RU2612907C1 (ru) * | 2016-04-04 | 2017-03-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки (ФГБНУ "ВНИИЗ") | Способ получения белкового продукта из периферийных частей зерна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10154679B2 (en) | Protein concentrate and an aqueous stream containing water-soluble carbohydrates | |
EP0022619B1 (en) | Processes for production of waxy barley products and products resulting therefrom | |
AU696360B2 (en) | Processing plant material with xylanase | |
CN104185680B (zh) | 用于同时产生乙醇和经发酵固体产物的方法 | |
US4428967A (en) | Processes for production of waxy barley products | |
US3212902A (en) | Recovery of edible products from spent grains and yeasts | |
CN107002099B (zh) | 用于共同制备乙醇和真菌蛋白的生物方法 | |
WO2006119206A2 (en) | Grain wet milling process for producing ethanol | |
CN1901810A (zh) | 源自燕麦和大麦谷物的可溶性膳食纤维、制备β -葡聚糖丰富的部分的方法以及该部分在食物、药物和化妆品中的应用 | |
JP4782620B2 (ja) | 低変性脱脂米糠の製造方法 | |
US6261629B1 (en) | Functional, water-soluble protein-fibre products from grains | |
RU2180921C1 (ru) | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта | |
CN1117797A (zh) | 玉米方便面及其加工方法 | |
US4636390A (en) | Process for producing protein aliments and various by products from cereals | |
US1541263A (en) | Food product | |
RU2210595C1 (ru) | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта | |
Triratanasirichai et al. | Value‐Added By‐Products from Rice Processing Industries | |
RU2586538C1 (ru) | Способ переработки зернового сырья с получением этанола, белкового продукта и глютена | |
JP2010115196A (ja) | 植物性蛋白質生成物及びその製造方法 | |
CN117296930B (zh) | 一种全谷物酶解青稞乳及其制备方法 | |
RU2443781C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
AU649161B2 (en) | Method for continuously producing partially hydrolyzed starch, product thereby obtained and uses thereof | |
RU2162103C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
TWI581721B (zh) | 抗性澱粉之製備方法 | |
JP7441567B1 (ja) | 穀物タンパク質組成物で麹を固体培養した食肉様麹菌体とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031227 |