Главная » 2014 » Июнь » 22 » Скачать Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья. Стребкова, Ольга Сергеевна бесплатно
16:36
Скачать Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья. Стребкова, Ольга Сергеевна бесплатно
Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья
Диссертация
Автор: Стребкова, Ольга Сергеевна
Название: Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья
Справка: Стребкова, Ольга Сергеевна. Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья : диссертация кандидата технических наук : 05.18.07 / Стребкова Ольга Сергеевна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУПП)] Москва, 2007 175 c. : 61 07-5/4489
Объем: 175 стр.
Информация: Москва, 2007
Содержание:
1 Литературный обзор
11 Особенности строения и химического состава зерна ржи
12 Пути повышения растворимости полисахаридов зерна в полупродуктах спиртового производства
121 Анализ современного состояния механической обработки зернового сырья
122 Особенности процессов водно-тепловой и ферментативной обработки концентрированных сред
1221 Получение разваренной массы
1222 Получение осахаренного сусла
13 Влияние некоторых факторов на жизнедеятельность дрожжей при сбраживании концентрированного осахаренного сусла
14 Повторное использование послеспиртовой барды в производстве
15 Влияние различных факторов на накопление побочных продуктов брожения
16
Выводы, цели и задачи исследований
2 Экспериментальная часть
21 Материалы и методы исследования
22 Результаты исследований и их обсуждение
221 Исследование механических способов измельчения зерна ржи и разработка режимов, обеспечивающих получение концентрированных замесов
2211 Сравнительная характеристика традиционных схем переработки зерна ржи
2212 Исследование процессов при механокавитационном воздействии на ржаные замесы
2213 Оптимизация процесса получения концентрированного замеса при использовании механокавитационной обработки
2214 Исследование качественных показателей замесов при переработке зерна ржи в условиях высоких концентраций
222 Разработка режимов, обеспечивающих получение концентрированного сусла при использовании фильтрата барды
2221 Влияние фильтрата барды на изменение технологических показателей массы в процессе водно-тепловой обработки
2222 Разработка оптимального режима ферментативного гидролиза разваренной массы
223 Интенсификация процесса сбраживания концентрированного осахаренного сусла из зерна ржи
2231 Исследование сбраживания сусла при разбавлении его фильтратом барды
2232 Изучение накопления побочных продуктов в зрелой бражке, полученной по разработанной технологии
23 Разработка технологической схемы производства этилового спирта
3 Экономическая часть
ВЫВОДЫ
Введение:
Актуальность темы Одной из главных проблем, стоящих перед заводами спиртовой отрасли, является разработка ресурсосберегающей технологии. В Российской Федерации действует более 200 спиртовых предприятий, основная доля которых производит этиловый спирт из крахмалсодержащего сырья, представленного широким ассортиментом зерновых культур. В настоящее время зерно перерабатывается под действием высоких температур, что сопровождается большими теплоэнергозатратами для заводов. В последние годы из-за постоянного увеличения цен на теплоэнергоносители эти показатели в структуре себестоимости спирта составляют все более значимую величину, поэтому решение указанной задачи отвечает современным требованиям отрасли.Для России, особенно для северных регионов, в последние годы основным перерабатывающим видом зерна является рожь. Вследствие специфического химического состава этой зерновой культуры получение нормативных технологических показателей при его использовании вызывает определенные трудности, особенно при переработке ржаных полупродуктов с высокими концентрациями по «мягкому» режиму разваривания.Усовершенствование технологии за счет применения более интенсивного, глубокого воздействия на сырье позволило бы увеличить эффективность переработки данной зерновой культуры. Одним из путей решения может явиться использование механокавитационной обработки водно-зерновой смеси. в свете поставленной задачи одним из аспектов ресурсосберегающей технологии является решение экологической проблемы. Барда, образующаяся порядка 10 млн. м^/год, является ценным кормовым продуктом, дефицит в котором всегда испытывали животноводческие хозяйства, находящиеся вдали от спиртовых заводов. В настоящее время в натуральном виде на корм скоту барда используется только в объеме 20 25%, а остальная - сбрасывается в овраги, вывозится на поля, спускается в водоемы, чем наносится огромный экологический урон окружающей природе. Новая технология предусматривает сокращение выхода барды с одновременным ее концентрированием. В связи с этим, разработка ресурсосберегающей технологии производства этанола из зерна ржи на основе механокавитационного и ферментативного воздействия, являющаяся целью настоящей диссертационной работы, несомненно актуальна.Цели и задачи исследования Целью настоящей работы является разработка высокоэффективной ресурсосберегающей технологии получения спирта из зерна ржи на основе механокавитационного воздействия, учитывающая специфические особенности данной культуры и экономические аспекты производства, а также позволяющая рационально использовать послеспиртовую барду.Поставленная цель потребовала решения следующих задач: исследовать влияние механокавитационного воздействия на получение концентрированных замесов и оптимизировать параметры процесса; исследовать процесс получения концентрированных сред по новой технологии с возвратом фильтрата барды на стадию приготовления замеса; оптимизировать режимы водно-тепловой обработки и ферментативного гидролиза концентрированных замесов из зерна ржи; исследовать процесс сбраживания сусла, полученного с внесением фильтрата барды на различные стадии; проанализировать состав полупродуктов спиртового производства по предлагаемой малоотходной технологии; разработать принципиальную технологическую схему переработки зерна ржи на этиловый спирт на основе механокавитационного воздействия и возврата фильтрата барды на различные стадии процесса; разработать новую высокоэффективную малоотходную технологию производства этанола из зерна ржи.Научная новизна Показана возможность использования механокавитационной обработки различного зернового сырья для интенсификации технологии получения этанола. Впервые установлено, что уже на начальной стадии обработки зерна в процессе приготовления замеса с использованием механокавитационного воздействия происходит значительное изменение различных сухих веществ с одновременным накоплением низкомолекулярных форм сбраживаемых и несбраживаемых углеводов, декстринов различной молекулярной массы, аминного азота.Исследованы режимы и на их основе разработана высокоэффективная технология переработки ржи с применением механокавитационного способа подготовки зернового сырья к сбраживанию. Установлена корреляционная зависимость эффективности механокавитационного воздействия на показатели качества концентрированного замеса, полученного из зерна ржи, от температуры обработки, соотношения жидкой фазы и помола, дозировки ферментных препаратов.Разработаны научные основы ведения процесса водно-тепловой обработки с использованием механокавитационного воздействия и возврата фильтрата барды на стадию приготовления замеса, позволяющие обосновать получение концентрированного сусла при сокращении продолжительности обработки.Изучен процесс сбраживания сусла, полученного с использованием механокавитационной и ферментативной обработки, на основании которого научно обоснована целесообразность использования фильтрата барды на различных стадиях технологического процесса.Впервые исследован состав зрелой бражки, полученной по новой технологии, в том числе и содержание летучих примесей в ней.Установлено, что состав и количество примесей не изменяется при переработке зерна ржи в условиях приготовления повышенных концентраций сусла с использованием фильтрата барды.Научная новизна разработанной технологии переработки зерна ржи на основе механокавитационного воздействия подтверждена Положительным решением на выдачу Патента Российской Федерации от 05.08.2002.Практическая ценность Разработана высокоэффективная ресурсосберегающая технология этилового спирта из зерна ржи, позволяющая: - снизить продолжительность процесса водно-тепловой обработки зерна ржи при подготовке его к ферментативному гидролизу с 3-4 часов до 3040 минут; - сократить выход барды на 50% и обеспечить повторное использование фильтрата барды в технологический процесс на различные стадии.Установлены оптимальные технологические режимы приготовления и сбраживания концентрированного ржаного сусла, полученного с использованием механокавитационной и ферментативной обработки и возвратом фильтрата барды по замкнутому циклу.Проведены опытно-промышленные испытания предлагаемой технологии переработки зерна ржи на спирт в условиях Мичуринского экспериментального завода и ОАО «ТАЛВИС» Спиртовое производство «Новолядинское».Разработан «Технологический Регламент для комплексной переработки зернового сырья с сокращенным выходом барды» ТР 10-13-2000.Рассчитана условно годовая экономия от снижения себестоимости продукции по проектируемому варианту. Для спиртового завода мощностью 3000 дал/сутки этот показатель составил 1,836 млн. руб.
