Спосіб підготовки крохмалевмісної сировини до спиртового зброджування

Спосіб підготовки крохмалевмісної сировини до спиртового зброджування, що включає приготування замісу, розрідження, декстринізацію та оцукрювання крохмалю з внесенням розріджуючого і оцукрюючого ферментних препаратів, відповідно, який відрізняється тим, що загальну кількість оцукрюючого ферментного препарату ділять на дві частини у співвідношенні 1:2,3  3,0, при цьому меншу частину задають на стадії приготування замісу, а більшу - на стадії оцукрювання. Винахід відноситься до спиртової промисловості і може бути використаний при підготовці крохмалевмісної сировини до спиртового зброджування. Відомий спосіб підготовки крохмалевмісної сировини до спиртового зброджування, який включає розмелювання сировини, приготування замісу, розварювання замісу, його оцукрювання ферментними препаратами (ФП) та перекачування в бродильний апарат [Патент 9556 А, Україна, С12Р7/06. Спосіб одержання етилового спирту з крохмалистої сировини / Бойко П.М., Лесюк Є.В., Сосницький В.В. та ін.]. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є спосіб підготовки сировини до спиртового зброджування, який включає змішування подрібненої сировини з водою при температурі початку клейстеризації крохмалю сировини 65-80 °С з одночасною її обробкою розріджуючими ферментами. Розварювання сировини та розрідження крохмалю проводять одночасно при температурі 78 90°С. Крім того, остаточне розрідження крохмалю відбувається разом з оцукрюванням при температурі 58 - 60°С в оцукрювачі, куди задають усю потрібну кількість оцукрюючого ФП [Патент України № 35246 А, С 12 Г1/08. Спосіб одержання спиртових бражок із крохмалевмісної сировини/ Гулий І.С., Жолнер І.Д., Шиян П.Л. та ін. – Прототип]. Концентрація сухих речовин (СР) замісу і, відповідно, підготовленого до зброджування сусла становить 14 15%. Причиною, що перешкоджає досягненню потрібного технічного результату, є недостатній ступінь розрідження замісу і необхідність остаточного розрідження крохмалю ще і в оцукрювачі. Особливо ця потреба відчувається в умовах переробки жита, коли заміс має найбільшу в'язкість в порівнянні з іншими культурами зерна (пшениця, кукурудза). Відомо, що процеси ферментативного гідролізу гальмуються концентрацією продуктів, що накопичуються в результаті реакції. Якщо ці продукти на виводяться із середовища, або не перетворюються в інші сполуки, швидкість гідролізу поступово зменшується і досягає дуже малої величини. В даному випадку, наслідком цього є недостатньо повна декстринізація крохмалю ферментом аамілазою і недостатній ступінь зменшення в'язкості оброблюваного замісу, через що виникають складності в його перемішуванні і транспортуванні (19) UA (11) 56595 (13) C2 (21) 2002076295 (22) 29.07.2002 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Олійнічук Сергій Тимофійович, Левандовський Леонід Вікторович, Жуковський Віктор Антонович, Шевченко Василь Іванович, Ткаченко Любов Володимирівна, Процан Наталія Вікторівна, Михайлів Андрій Петрович (73) УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ СПИРТУ І БІОТЕХНОЛОГІЇ ПРОДОВОЛЬЧИХ ПРОДУКТІВ (56) UA A 35246, 15.03.2001. RU C1 2145354, 10.02.2000. RU C1 2127760, 20.03.1999. 3 56595 4 насосами по комунікаціях та апаратах. Це є приня декстринів, що утворюються при дії ФП чиною обмеженості підвищення концентрації СР, амілазної дії, тобто відбувається зменшення коняку можна створити в замісі, і, відповідно, в суслі, центрації декстринів в замісі. Це, в свою чергу, що готують до спиртового зброджування. сприяє підтриманню високої швидкості реакції В основу винаходу поставлено задачу вдоскодекстринізації крохмалю і зменшенню в'язкості налення способу підготовки крохмалевмісної сизамісу та полегшенню його перекачування на поровини до спиртового зброджування шляхом видальші стадії технології. користання запропонованого технологічного Внесення решти - більшої частини оцукрюючоприйому і параметру процесу. го ФП- на стадію оцукрювання дозволяє здійснити Технічний результат від реалізації винаходу остаточне оцукрювання декстринів до зброджуваполягає в інтенсифікації процесу декстринізації них цукрів. крохмалю, зменшенні в'язкості замісу при низькоСаме сукупність запропонованого технологічтемпературному розварюванні, підвищенні конценого прийому і параметру процесу дозволяє досянтрації СР сусла, що підлягає зброджуванню. гти технічного результату. Споживчі властивості, пов'язані з технічним Заявлений параметр способу - розділення зарезультатом: скорочення тривалості процесу декгальної кількості оцукрюючого ФП на дві частини у стринізації і розчинення крохмалю. співвідношенні 1 : 2,3 + 3,0 - встановлено шляхом Досягається технічний результат тим, що в експериментальних досліджень в лабораторних та способі підготовки крохмалевмісної сировини до виробничих умовах і є оптимальним. спиртового зброджування, що включає приготуЗаявлений спосіб здійснюють таким чином. вання замісу, розрідження, декстринізацію і оцукСуміш помелу зерна і води безперервно готурювання крохмалю з внесенням розріджуючого і ють при температурі 55 - 60°С в збірнику для приоцукрюючого ФП, відповідно, загальну кількість готування замісу, куди постійно дозують усю необоцукрюючого ФП ділять на дві частини у співвідхідну кількість розріджуючого ФП - джерела ношенні 1 : 2,3 + 3,0, при цьому меншу частину ферменту -амілази. задають на стадію приготування замісу, а більшу Загальну кількість оцукрюючого ФП попередна стадію оцукрювання. ньо ділять на дві частини у співвідношенні 1 : 2,3 + Процес гідролізу крохмалю до зброджуваних 3,0. Меншу частину оцукрюючого ФП також постійцукрів в спиртовому виробництві в умовах низьконо дозують у збірник для приготування замісу для температурного (тобто при t не вище 100°С) розчасткового оцукрювання декстринів у замісі. варювання замісу здійснюють в два етапи: Приготовлений заміс піддають низькотемпераперший - розчинення крохмалю і гідроліз його турному розварюванню при температурі 67 - 95°С, до декстринів різної молекулярної маси, який вив процесі якого відбуваються розрідження і декконується ФП - джерелами ферменту а-амілази. стринізація крохмалю. Потім розварену масу охоЦей процес є декстринізацією крохмалю і здійснюлоджують до температури 58 - 60°С і задають посється він на стадіях приготування замісу і його тійним дозуванням решту - більшу частину розварювання. Продукти реакції декстринізації є оцукрюючого ФП - для остаточного оцукрювання субстратом для другого етапу гідролізу; декстринів до зброджуваних цукрів. Оцукрене тадругий - оцукрювання утворених на першому ким чином сусло з концентрацією 16 - 17% СР пеетапі декстринів, тобто розщеплення їх до зброредають на стадію спиртового зброджування. джуваних цукрів ФП - джерелом ферменту глюкоТехнологічні показники способу, які підтверамілази. джують досягнення технічного результату і переВнесення меншої частини оцукрюючого ФП на ваги перед способом-прототипом, наведені в табстадії приготування замісу, де температура серелиці. довища близька до оптимуму дії цього ФП, забезпечує активізацію процесу часткового оцукрюванТаблиця 1. 2. 3. 4. Показники Кількість оцукрюючого ФП глюкоамілази, що вноситься на стадіях, % до загальної витрати в виробництві: приготування замісу оцукрювання Ступінь гідролізу крохмалю, % до введеного з сировиною: в приготовленому замісі в розвареній масі в суслі (оцукреній масі) Концентрація сухих речовин в фільтраті сусла (наприклад, при переробці жита), % Скорочення тривалості процесів приготування замісу і розварювання, % до прототипу З даних таблиці видно, що введення частини оцукрюючого ФП на стадію приготування замісу Спосіб-прототип Заявлений спосіб 0 100 25 - 33 75 - 67 18 - 22 65 - 75 92 - 95 35 - 43 85 - 90 95 - 98 14 - 15 16 - 17 15 - 20 підвищує ступінь гідролізу крохмалю в замісі перед розварюванням, після розварювання і в оцукрено 5 56595 6 му суслі. Це дозволяє скоротити тривалість процезамісу. су підготовки сировини до зброджування і створює Крім того, як наслідок на наступних етапах умови для підвищення концентрації сухих речовин одержання спирту матиме місце підвищення вмісзамісу та, відповідно, підготовленого до зброджуту спирту в дозрілій бражці та зменшення питомих вання сусла. Останнє дозволяє зменшити витрат пари на її перегонку. об'єм води, яку використовують для приготування Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601