IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В настоящее время пивоваренная промышленность – динамично развивающаяся отрасль, занимающая важную роль в экономике республик СНГ. Это бюджетообразующая отрасль, в системе пищевой промышленности ее удельный вес составляет от 18 до 27%. Пивная дробина – отход пивоваренного производства, содержащая в своем составе клетчатку, протеин, жиры, гемицеллюлозы, крахмал и биологически активные вещества, представляет особый интерес как сырье для получения ряда ценных соединений, в том числе и в гидролизной промышленности. Создавшаяся экологическая ситуация остро требует решения вопроса утилизации многотонных отходов пивной дробины [1,2].

Дробина пивная сырая представляет собой гущу светло–коричневого цвета со специфическими запахом и вкусом. Дробина может содержать до 88% воды и храниться в течение 24ч при температуре окружающей среды. Химический состав дробины колеблется в зависимости от качества и ассор-тимента перерабатываемых зернопродуктов, сорта выпускаемого пива [3].

Нами был установлен химический состав ксиланов пивной дробины и доказано, что пивная дробина может являться перспективным пентозосодержащим сырьем для гидролиза. Разработана эффективная конструкция аппарата колонного типа для гидролитического гидрирования, в котором изучено влияние режима облагораживания на процесс гидролиза ксиланов и выбраны оптимальные условия для проведения стадии облагораживания.

Полученные результаты подтверждают наши предположения о высокой скорости гидролизуемостиксиланов пивной дробины и возможной их потере в процессе облагораживания. Таким образом, в случае использования ПД не пригоден классический метод для получения пентозных гидролизатов, кроме того проведение процесса облагораживания в гидролизных аппаратах занимает до 40% времени оборота основного оборудования. Принятая продолжительность облагораживания не вызывается нуждами технологии, а обусловлена лишь устройством гидролиз аппарата.

В связи с этим нами предлагается проводить процесс облагораживания при атмосферном давлении в простом и дешевом, по сравнению с гидролизным аппаратом непрерывного действия, аппарате конструкции Гребенюка [4]. Нами исследована скорость выведения отдельных компонентов из ПД при предварительном смачивании 3% фосфорной кислотой при модуле 0,3. В каждой средней (за 10 мин выдачи) пробе содержалось около 0,5 модуля экстрактивных вод. Для выявления закономерностей процесса количество компонентов, выведенное за 10 мин, выражалось в % к их общему количеству, удаленному за все время экстракции. Из данных рисунка 1 видно, что основное количество примесей выводится за первые 60 мин. Это указывает на прямую зависимость скорости экстракции от условий проведения начальной операции – поверхностного смачивания сырья раствором фосфорной кислоты. Уменьшение гидромодуля смачивания сырья кислотой ухудшает показатели, а увеличение – вызывает повышение содержания сахаров, а особенно ксилозы, в экстракте, т.е. приводят к потере сахаров. Через 50 – 60 минут, в экстрактах увеличивается содержание пентозных сахаров, что свидетельствует об окончании процесса облагораживания и позволяет сократить время последующего пентозного гидролиза, т.к. сырье уже полностью к нему подготовлено.

1-сухие вещества; 2- гуминовые вещества; 3- ксилоза; 4- зольные элементы; 5- органические кислоты

Рисунок 1. Степень образования различных компонентов из ПД при облагораживании

Таким образом, создано конкурентоспособное инновационное производство ксилита с принципиально новой технологией путем разработки и внедрения высокоскоростных процессов при рациональном использовании отходапивоваренного производства – пивной дробины, что обеспечивает улучшение экологической обстановки в зонах пивоваренных производств и обеспечивает максимум прибыли при минимуме затрат.

Литература

[1] Айвазян С.С., Чубакова Е.Я. Использование вторичных сырьевых ресурсов в пивоваренной промышленности // Пищевая промышленность.-2007.-№7. - С.343-345.

[2] В.Г. Тихомиров Технология пивоваренного и безалкогольного производств. – Москва: Колос. 1999. - 448с.

[3] К. Пехер Тепловая утилизация пивной дробины //Пиво и напитки.-Москва, 2006.-№5. - С.93-97.

Код для цитирования: Скопировать