ЭлБиб

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 3, 2017

substances to determine the parameters of water-thermal processing of mixtures while receiving grain

hydrolysates. The analysis of the methods intensifying the process of water-thermal processing of grain

mixtures is carried out and a promising method for preparation the grain for extraction i.e. shock

activate-disintegratory treatment is demonstrated. To determine the advantages of UDA-treatment

is possible on the basis of studies concerning the determination of the batch viscosity, which will

substantiate the influence of the preparation of the starch-containing raw materials used in the process

of hydrolysis on the temperature of water-heat treatment for the grain batches processed

by disintegrating unit. The experiment was conducted using DESI-15 disintegrator with different working

bodies: three- and five-row rotors rotating with frequency of 120 s

-1

. To compare the methods of grain

processing the grinding of rye by a laboratory rotary knife mill was carried out. For the experiments the

rye crop of 2016 with 8% mass fraction of moisture, starch content of 65%, sugar content of 5.5%,

impurities of up to 1%, which corresponds to R 53049-2008 GOST was used. Granulometric composition

of grinding was determined by Malvern Mastersizer 2000 diffraction particle size analyzer. The average

particle size obtained by three-row rotary disintegrator was 167.5 mm, by five-row one – 158.1 mm,

by rotary knife mill– 384.278 microns. Rheological characteristics of the batches were determined

by Visco Basic Plus viscometer with R4spindle and the number of revolutions was 100 per minute when

mixtures were heated in the temperature range of from 0 to 90ºC. It was established that as a result

of UDA treatment due to the deep destruction of the grain structure the point of starch gelatinization

is missed, that justifies determining the temperature of water-heat treatment for rye batches.

The possibility of water-heat treatment without the use of an enzymic preparation with hemicellulase

action was demonstrated. The expediency of reducing the time of obtaining the hydrolysates is shown.

The obtained results can be used in technologies for the production of ethanol, sugar products, dried

protein hydrolysates, etc.

Keywords:

water-heat treatment of batch; rye; shock-activator-disintegratory treatment; hydrolyzate; viscosity; point

of starch gelatinization, enzymic preparation.

Введение

Получение гидролизатов из зерна злаковых культур является основной технологической стадией

для таких отраслей промышленности, как спиртовая, крахмалопаточная и другие. Зерновые

гидролизаты готовят путем смешения измельченного зерна с водой. При этом главная цель –

максимальное накопление массовой доли сухих веществ в образовавшемся сусле путем диффузии

компонентов зерна в раствор. На растворение компонентов зерна оказывают влияние способ

измельчения сырья, комплекс ферментов гидролитического действия, особенности химического состава

зернового сырья, технологические режимы процесса – температура и длительность, реологические

характеристики замесов – их вязкость.

В настоящее время наиболее распространенной схемой получения зерновых гидролизатов

является механико-ферментативная схема, реализуемая следующим образом: измельчение зерна

до состояния, обеспечивающего проход измельченного материала через сито диаметром отверстий 1 мм

— 90–100%; смешивание измельченного зерна с водой при температуре 50ºC; внесение ферментных

препаратов гидролитического действия и выдержкой замеса в течение 30 минут; нагрев замеса до 70ºC

и выдержка его при этой температуре в течение трех часов; дальнейшее повышение температуры

до 90–100ºC и выдержка замеса в течение часа. Общее время приготовления гидролизатов занимает

более четырех часов [1].

Для повышения эффективности процесса получения гидролизатов ведутся работы

по интенсификации процессов экстракции компонентов зернового сырья, применяют различные

способы его предварительной обработки: экструзионная обработка [2] обработка зерна ИК

излучением [3]. В ряде работ показано, что гидродинамическая [4] или ультразвуковая обработка

замесов [5], или применение мокрого помола на виброкавитационной мельнице [6, 7], или более

глубокая деструкция зерна [8] позволяют получать положительные результаты по интенсификации

процесса экстрагирования.

Для более глубокой деструкции зерна применяют следующие типы устройств: мельницы –

шаровые, вибрационные, шаровые электромагнитные, дезинтеграторы и дизмембраторы, ролико-

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека