Совершенствование технологии этилового спирта путем оптимизации процессов измельчения и разваривания зерна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат наук Черепов, Сергей Владимирович

• Черепов, Сергей Владимирович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Черепов, Сергей Владимирович

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основные зерновые культуры, перерабатываемые на пищевой ректификованный спирт отечественной промышленностью

1.2 Технологические стадии водно-тепловой обработки зерна при производстве пищевого спирта

1.2.1 Измельчение зерна

1.2.2 Смешение зерновой крупки с водой

1.2.3 Разваривание зернового замеса

1.3 Коэффициенты диффузии влаги при сушке и увлажнении

1.4 Массообмен между дрожжевой клеткой и суслом

1.5 Теории измельчения зерна, и влияние степени измельчения на показатели производства пищевого ректификованного спирта

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.2 Методы исследований

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

3.1 Сравнительный анализ известных экспериментальных

данных по развариванию ячменной крупки при различных температурных режимах с использованием результатов численного решения уравнения нестационарной диффузии ..46 3.2 Экспериментальное исследование разваривания пшеничной и кукурузной крупки и разработка модели разваривания крупки с учетом изменения температуры, явления набухания крахмальных гранул и их разрыва, сопровождающегося

отрывом наружного слоя развариваемых частиц

3.3 Обследование технологии разваривания пшеничной и кукурузной крупки в производственных условиях спирт-заводов ООО «КХ Восход» (г. Майкоп) и ООО «Стандарт Спирт» (г. Нарткала) и в лабораторном эксперименте

3.4 Определение коэффициентов диффузии влаги при разваривании пшеничной и кукурузной крупки и их сравнение с результатами исследований диффузии при сушке и увлажнении целого и измельченного зерна

3.5 Совершенствование математической модели спиртового брожения на основе анализа сопротивлений переносу компонентов из цитоплазмы в наружную жидкость через

мембрану дрожжевой клетки

3.6 Определение оптимального режима разваривания крупки с учетом влияния ее размеров на время разваривания и суммарные затраты электроэнергии на измельчение зерна

и теплоты на разваривание

3.7 Обследование брагоректификационной установки (БРУ) производительностью 6000 дал ректификованного спирта в сутки на ООО «Стандарт Спирт» (Кабардино-Балкарская республика, г. Нарткала), разработка программы расчета шестиколонной БРУ в интегрированной среде НУЭУЗ и ее апробация при оптимальном режиме разваривания крупки

3.8 Разработка и изготовление лабораторной ректификационной установки периодического действия, апробация результатов исследований по измельчению зерна, развариванию кукурузной крупки, сбраживанию сусла и ректификации бражки

3.9 Технико-экономическое обоснование усовершенствованной технологии получения этилового спирта, расчет ожидаемого экономического эффекта от оптимизации процессов

измельчения зерна и разваривания зернового замеса и разработка технологической инструкции для производства

ректификованного спирта

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А Программа расчета на языке Паскаль «Расчет процесса

разваривания на базе уравнения нестационарной

диффузии»

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Программа расчета на языке Паскаль «Расчет

нестационарной диффузии, осложненной набуханием

и отрывом крахмальных гранул»

ПРИЛОЖЕНИЕ В Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей бражки, выработанной из кукурузной крупки на ООО «Стандарт Спирт» (Кабардино-Балкарская

республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей бражного дистиллята, выработанного из кукурузной крупки на ООО «Стандарт Спирт»

(Кабардино-Балкарская республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей сивушного масла, выработанного из кукурузной крупки на ООО «Стандарт Спирт»

(Кабардино-Балкарская республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей подсивушной воды, выработанной из кукурузной крупки на ООО «Стандарт Спирт»

(Кабардино-Балкарская республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ К Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей ректификованного спирта, выработанного

из кукурузной крупки на ООО «Стандарт Спирт»

(Кабардино-Балкарская республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Л Хроматограмма покомпонентного состава летучих

примесей бражного дистиллята, выработанного из кукурузной крупки на стендовой установке

периодического действия

ПРИЛОЖЕНИЕ М АКТ ВНЕДРЕНИЯ степени измельчения кукурузной

крупки на ООО «Стандарт Спирт» (Кабардино-

Балкарская республика, г. Нарткала)

ПРИЛОЖЕНИЕ Н АКТ ВНЕДРЕНИЯ программы расчета

технологической схемы брагоректификационной установки производительностью 6000 дал ректификованного спирта в сутки при оптимальном

режиме разваривания

ПРИЛОЖЕНИЕ П Технологическая инструкция. Производство ректификованного спирта

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии этилового спирта путем оптимизации процессов измельчения и разваривания зерна»

ВВЕДЕНИЕ

В отечественной промышленности на спирт перерабатывают в основном зерно злаковых культур: ячменя, пшеницы и кукурузы. Показатели производства этилового спирта существенно зависят от следующих основных технологических стадий: измельчения зерна, разваривания зернового замеса, сбраживания сусла и брагоректификации. Повышение степени измельчения зерна увеличивает затраты электроэнергии, но снижает затраты пара на разваривание крупки и увеличивает выход спирта с тонны зерна.

Технология разваривания претерпела в последние годы существенное изменение. Оптимизация технологических параметров измельчения и разваривания зерна проводится лишь на эмпирическом уровне. Влияние степени измельчения на выход спирта и затраты электроэнергии и греющего пара представлены с помощью эмпирических соотношений Б.А. Устинниковым и C.B. Мельниковым. Оптимизация этих параметров требует разработки математических моделей.

В процессе разваривания влага доставляется внутрь частиц крупки диффузией. Известные аналитические решения задач нестационарной диффузии не учитывают комплекса происходящих при разваривании явлений, а именно изменение температуры, набухание крахмальных гранул и их разрыв, сопровождающийся отрывом наружного слоя частиц развариваемой крупки. Набухание крахмальных гранул глубоко изучено отечественными и зарубежными учеными. Полученные результаты обобщены с использованием моделей химических реакций 1-го, 2-го и 3-го порядка.

В теорию и практику технологии этилового спирта большой вклад внесли отечественные и зарубежные ученые - В.Н. Стабников, П.С. Цыганков, B.J1. Яровенко, C.B. Востриков, С.Е. Харин, В.Б. Тишин, J1.A. Лихтенберг, P. Malumba, S. Lagarrigue и др.

Однако в настоящее время отсутствует обоснованная теория оптимизации процессов измельчения и разваривания зерна, что сдерживает дальней-

шее развитие спиртового производства. Поэтому совершенствование технологии получения этилового спирта путем оптимизации процессов измельчения и разваривания зерна является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с государственным заданием Минобрнауки РФ (проект № 7.439.2011) «Теоретические основы интенсификации тепло- массобменных, квазистационарных и мембранных процессов с целью разработки инновационных технологий переработки сельскохозяйственного сырья и производства пищевых продуктов» и госбюджетной научно-исследовательской темой ФГБОУ ВПО «Майкопский государственный технологический университет» «Совершенствование технологических приемов производства продуктов переработки сельскохозяйственного сырья» (№ гос. регистрации 01201062580).

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Основные зерновые культуры, перерабатываемые на пищевой ректификованный спирт отечественной промышленностью

Для производства спирта в России в качестве основных зерновых культур применяют пшеницу, кукурузу и ячмень. Вид зерна оказывает определенное влияние на показатели спиртового производства.

Рассмотрим характеристику этих зерновых культур. Зерно состоит из трех анатомических частей: зародыша, эндосперма и оболочки. Зерна пшеницы и кукурузы относят к голозерным культурам, а ячмень из-за наличия цветочных пленок - к пленчатым. По содержанию сорной примеси эти культуры относят к чистым (содержание сорной примеси 1-2 %). Химический состав зерна зависит от культуры, сорта, почвенно-климатических условий и многих других факторов. Усредненный химический состав зерна пшеницы, кукурузы и ячменя приведен в таблице 1.1 [57].

Таблица 1.1- Усредненный химический состав зерна, мае. %

Культура зерна Крахмал Белок Углеводы Клетчатка Жир Зола

Пшеница

озимая 10,0 70,0 1,6 1,7 1,7

48-57

яровая 13,2 66,1 1,8 2,0 1,9

Кукуруза 58-60 9,0 69,2 2,2 4,4 1,3

Ячмень 43-55 9,5 67,0 4,0 2,1 2,5

В зерне содержится в среднем 14-15 % влаги, остальное - сухие вещества, что подтверждается нашими исследованиями. В сухих веществах, кроме компонентов, приведенных в таблице 1.1, содержатся также витамины, минеральные вещества и ферменты. Последние имеют огромное значение, так как тех-

нология этилового спирта из крахмалистого сырья основана на ферментативном гидролизе зернового крахмала. К ферментам зерна относятся: р -амилаза, а-амилаза, сахараза, мальтаза, протеазы, липазы и др. Из органических кислот в зерне содержатся щавелевая, яблочная и молочная [57].

1.2 Технологические стадии водно-тепловой обработки зерна при производстве пищевого спирта

Отечественными и зарубежными специалистами используются различные схемы водно-тепловой обработки зерна при производстве пищевого ректификованного спирта. Рассмотрим основные технологические стадии водно-тепловой обработки: измельчение зерна, смешение зерновой крупки с водой и разваривание зернового замеса.

1.2.1 Измельчение зерна

Одной из задач водно-тепловой обработки зерна является перевод крахмала зерна в растворимое состояние. На первой стадии эта задача решается путем предварительного измельчения зерна. Наиболее распространены на отечественных спиртзаводах молотковые и вальцовые дробилки. Степень измельчения зерна характеризуется проходом 60-95 % через сито с диаметром отверстий 1 мм. На спиртзаводах зерно измельчают в одну или две стадии. При двухстадийном способе измельчения первая стадия проводится на молотковой дробилке. Полученный помол направляется на сита для разделения его на две фракции с различной крупностью частиц - более и менее 1 мм. При двухстадийном способе измельчения получается более тонкий и равномерный помол, уменьшается температура и продолжительность разваривания сырья, снижаются потери сбраживаемых веществ при разваривании [36].

У всех конструкций молотковых дробилок к основным рабочим органам относятся вращающийся ротор, набранный из стальных дисков, сквозь кото-

рые проходят валики, на которых свободно подвешены молотки, сита и деки. Сита и деки вместе с ротором создают рабочую зону машины. Сущность процесса дробления и измельчения состоит в том, что вследствие удара, излома и истирания рабочими органами молотковых дробилок, поступающее в дробилку сырье дробится на отдельные частицы (рисунок 1.1) [19].

Рисунок 1.1- Устройство и принцип действия молотковой дробилки

Высокую эффективность вертикальные молотковые дробилки показывают при измельчении зерна на спиртзаводах. Измельченный в этой дробилке продукт имеет равномерную структуру с малым количеством мелкой фракции (рисунок 1.2) [7]. Классическая горизонтальная дробилка обеспечивает высокопроизводительное дробление в одну линию, а также измельчение продуктов с высоким содержанием клетчатки — шелухи, отрубей, оболочки и отходов крупяных цехов (рисунок 1.3) [63].

Валковые дробилки являются идеальными машинами для эффективного измельчения кукурузы и для создания однородной структуры материала. Через загрузочное окно материал подается в измельчитель и попадает между двумя роликами, которые его измельчают. Конечный материал после измельчения выходит через разгрузочное окно. Один из установленных роликов движимый, другой - недвижимый. Отсутствие пыления и аспирационных систем позволяет применять эти измельчители в действующих производствах.

корпус

ротор

Рисунок 1.2- Вертикальная молотковая дробилка

Рисунок 1.3- Горизонтальная молотковая дробилка

Дробилки валковые классифицируются на двухроликовые, трехролико-вые и четырехроликовые, среднего и мелкого помола. Их достоинством являются надежность в эксплуатации, простота обслуживания, сравнительно низкое энергопотребление и возможность регулировки выходного размера фракции. Принцип действия валковой дробилки приведен на рисунке 1.4 [15], четырехвалковой дробилки - на рисунке 1.5 [10].

Рисунок 1.4 - Принцип действия Рисунок 1.5- Четырехвалковая

валковой дробилки дробилка

Основные технические характеристики дробилок-измельчителей фирмы «ТЕХНЭКС» приведены в таблице 1.2 [7].

Таблица 1.2 - Основные характеристики дробилок-измельчителей

Параметры Валковые дробилки Вертикальные молотковые дробилки Горизонтальные молотковые дробилки

Производительность, т/ч 5-40 5-25 5-80

Диапазон размера частиц, мкм 600-2000 400-2000 50-2000

Мощность, кВт 15-90 75-110 110-355

1.2.2 Смешение зерновой крупки с водой

Смешение зерновой крупки с водой проводится в смесителе для обеспечения однородности замеса. В нем не должно быть комочков теста («галушек»), которые плохо развариваются и приводят к увеличению потерь сбраживаемых веществ с нерастворенным крахмалом. Процесс смешения определяется конструкцией смесителей, частотой вращения мешалки и температурой воды при смешении, которая не должна превышать 50 °С, т.е. быть ниже температуры клейстеризации. В процессе разваривания подваренный замес смешивается с паром в контактных головках и выдерживается в непрерывном потоке при определенной температуре.

В настоящее время широко применяются ферменты на стадиях смешения и разваривания. В работе [49] приведена схема смесителя-предразварника с использованием вторичного пара из паросепаратора-выдерживателя. Измельченное зерно поступает в смеситель, куда одновременно подают воду и а -амилазу. Из смесителя насосом через контактную головку замес поступает в аппарат гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени (ГДФО-1).

В работе [35] предлагается автоматизировать контур «зерно - вода» для

процесса смешения в смесителе. Внедрение автоматизации данного контура на Ядринском спиртзаводе позволило уменьшить влияние возмущающих воздействий на основные технологические параметры варочного отделения, которых не удается избежать в режиме ручного регулирования расходов зерна и жидкой фазы. На рисунке 1.6 приведена функциональная схема смешения зерна с жидкой фазой. Значение плотности, которое необходимо поддерживать в смесителе, получено в результате лабораторного анализа для используемого вида сырья на основе опытных данных. В составе системы реализованы три контура регулирования:

- контур регулирования расхода зерна (К1, Р1);

- контур регулирования расхода жидкой фазы (К2, Р2);

- контур регулирования плотности в смесителе «зерно - вода».

К1 - регулирующий кран подачи зерна;

К2 - регулирующий кран подачи жидкой фазы;

Р1 - расходомер зерна;

Р2 - расходомер жидкой фазы;

Др1, Др2 - рабочая и резервная дробилки зерна;

Б1 - плотномер;

Н1 - насос рециркуляции замеса в смесителе «зерно - вода»;

Рисунок 1.6 - Функциональная схема смешения зерна с жидкой фазой

Для повышения эффективности обработки зерновых замесов на этапе водно-тепловой (гидродинамической) и ферментативной обработки предложено совмещать операции измельчения и смешения [21].

Рисунок 1.7- Коллоидная мельница мокрого помола

Внедрение мельницы в технологию производства пищевого спирта дает ряд преимуществ, основными из них являются:

- увеличение площади поверхности контакта фаз, что приводит к повышению выхода ректификованного спирта и улучшению качества, так как мельница повышает степень измельчения зерна в несколько раз по сравнению с существующими видами измельчения (по сравнению с молотковой дробилкой), и, как следствие, к уменьшению времени брожения;

- мельница обладает простотой конструкции и сравнительно малыми габаритами;

- мельница отвечает санитарным нормам, так как шум, создаваемый мельницей, находится в пределах допустимых значений по сравнению с молотковой дробилкой. Мокрое измельчение имеет преимущество по сравнению с сухим, которое состоит в том, что в помещении измельчения отсутствует пыль, поэтому нет необходимости применения мер по защите от вредных факторов, возникающих в пыльных помещениях;

- мельница упрощает схему производства тем, так как не только измельчает зерно, но и одновременно является эмульгатором для гомогенизации зерна.

Вместе с тем разработана конструкция струйного смесителя (рисунок 1.8), основанная на использовании энергии струи, позволяющая снизить удельные энергозатраты процесса и получить расчетную экономическую эф-

фективность 474 млн. руб. в ценах 2014 года. Струей передается воздействие на обрабатываемый продукт при перемешивании и может служить заменой классической механической мешалки. Процесс перемешивания зерновых замесов оказывает значительное влияние на гидролиз крахмалсодержащего сырья, и, следовательно, на количество получаемого спирта. Перемешиваемая смесь через трубопровод 2 подается в рабочую емкость 1. После заполнения емкости 1 смесь насосом 6 перекачивается по циркуляционному трубопроводу 3 через питающий трубопровод 5 обратно в рабочую емкость 1. Трубопровод 5 оборудован насадками 7. Затопленные струи создают турбулентные потоки, обеспечивающие перемешивание внутри емкости. После обработки продукт выгружается через трубопровод 4 [51].

I 2

о

а - схема; б - общий вид 1 - рабочая емкость; 2 - трубопровод подвода; 3 - циркуляционный трубопровод; 4 - трубопровод отвода; 5 - питающий трубопровод; 6 - насос; 7 - насадок

Рисунок 1.8 — Опытный образец струйного смесителя

Эта инновационная идея еще не доработана до стадии, предполагающей ее внедрение.

1.2.3 Разваривание зернового замеса

Основной целью разваривания является разрушение клеточной структуры и растворение крахмала сырья. Для разваривания зерна используется пар при избыточном давлении. При тепловой обработке происходят сложные структурно-механические, физико-химические и химические изменения сырья. При нагревании с водой белки набухают и денатурируются, крахмал клейстеризу-ется и переходит в коллоидный раствор. Набухание и клейстеризация обусловлены поглощением воды высокополимерными соединениями. Клейстеризация крахмала начинается при различной температуре, в диапазоне 55-60 °С, и сопровождается увеличением вязкости среды. С постепенным нарастанием температуры клейстеризованный крахмал разжижается и вязкость среды уменьшается. При выходе разваренной массы из варочного аппарата вследствие перепада давления от избыточного к атмосферному клеточная структура сырья разрушается до однородной массы [49].

20

30

40

50

Рисунок 1.9 - Изменения целого зерна при разваривании под давлением

(цифры - время в минутах)

На рисунке 1.9 приведена динамика изменения целого зерна при разваривании под давлением. Набухание зерна и уменьшение прочности ткани пограничных участков длятся примерно 20 мин. В этот период повышаются дав-

ление пара и соответственно температура в разварнике до 120... 125 °С. В следующие 10 мин, когда температура достигает 135... 140 °С, растворяется крахмал в периферийных участках зерна, и вокруг центральной его части образуется слой гидратированного крахмала. Спустя еще 10 мин, в течение которых температура повышается до 146... 148 °С, растворение и разрушение ткани несколько продвигаются к центру зерна [57].

Замес непрерывно подают насосом во внутреннюю трубку контактной головки (рисунок 1.10). Одновременно через отверстия трубки поступает греющий пар под давлением 7-8 атм. При этом контактная головка работает как инжектор, одновременно обеспечивая энергичное перемешивание с паром и инжектируя его из нагнетательного трубопровода насоса. В контактной головке замес нагревается до 165-170°С [39].

Этот способ относится к высокотемпературному развариванию, при котором снижается выход спирта из 1 т зерна.

Контактная головка крепится непосредственно к трубчатой системе аппарата, которая состоит из вертикальных труб диаметром 150 мм, последовательно соединенных горизонтальными трубами такого же диаметра под прямым углом. На всех фланцевых соединениях по ходу продукта установлены диафрагмы с отверстиями диаметром 40-50 мм. При прохождении массы че-

5

3

1 - штуцер для ввода пара;

2 - корпус;

3 - трубопровод для поступления замеса;

4 - внутренняя цилиндрическая труба;

5 - сопло

Рисунок 1.10- Контактная головка

рез диафрагмы скорость ее движения значительно возрастает, а давление и температура понижаются. Вследствие перепадов температуры и давления, вызванных диафрагмами, масса перемешивается, и растительная ткань сырья измельчается. Прямоугольные коленчатые переходы усиливают перемешивание и диспергирование массы. На выходе аппарата поддерживают температуру 145-150 °С. Масса из аппарата поступает в паросепаратор, а затем на осахаривание [39].

Наибольшее распространение получило непрерывное разваривание. Выход спирта из 1 т крахмала сырья увеличивается на 0,7-1,2 дал в сравнении с выходом при полунепрерывном методе разваривания. Уменьшаются расход пара и потери крахмала. В качестве типовых приняты две схемы непрерывного разваривания сырья: схема УкрНИИСПа и Мироцкого спиртового завода и схема ВНИИПрБа и Мичуринского спиртового завода. Первая схема предусматривает повышенную температуру разваривания (165-172 °С) и прохождение массы через варочный аппарат через 2-4 мин, а вторая схема рассчитана на пониженную температуру разваривания (130-140 °С) и сравнительно продолжительную выдержку (50-60 мин) и является более прогрессивной. Она используется на спиртзаводах ООО «КХ Восход» (г. Майкоп) и ООО «Стандарт Спирта» (г. Нарткала), обследованных в настоящей работе.

Аппаратурно-технологическая схема непрерывного разваривания крахмалистого сырья при пониженных температурах представлена на рисунке 1.11. Зерно подается элеватором на автоматические весы, откуда направляется для измельчения в дробилки. Полученная после измельчения крупка поступает в смеситель. Применение бактериальной а-амилазы для разжижения замеса позволяет смягчить последующий режим тепловой обработки сырья, снизить расход пара и потери сбраживаемых веществ. Тонко измельченное сырье смешивается с водой и ферментным препаратом в смесителе, подогревается вторичным паром до 90-95 °С и направляется в предразварник, оборудованный мешалкой. Масса находится в предразварнике в течение 20-25 мин, после чего она поступает на разваривание. Из предразварника смесь плун-

жерным насосом подается в контактную головку, куда одновременно поступает острый пар из коллектора. Масса температурой 100-110 °С направляется в варочный аппарат I ступени, в который снизу подают пар. В аппарате I ступени происходит основной процесс разваривания, а доваривание сырья - в варочном аппарате II ступени. Разваривание сырья, обработанного ферментом, осуществляют при температуре 133 °С в течение 50 мин. Разваренное сырье из последней колонны варочного аппарата 15 под давлением вытесняется в паросепаратор, в котором выдерживается при 105 °С 30 мин. Затем разваренная масса поступает на осахаривание. Образовавшийся вторичный

1 - элеватор для зерна; 2 - элеватор для картофеля; 3 - магнитный сепаратор; 4 - приемный бункер для зерна; 5 - ленточный дозатор зерна; 6 - регулирующий клапан для воды; 7 - молотковая дробилка для зерна; 8 - автоматические весы для картофеля; 9 - молотковая дробилка; 10 - смеситель-предразварник; 11 - насос; 12 - коллектор для острого пара; 13 - контактная головка; 14 - варочная колонка I ступени; 15 - варочная колонка II ступени; 16 - регулятор уровня массы; 17 - паросепаратор; 18 - гидравлический затвор

Рисунок 1.11- Аппаратурно-технологическая схема непрерывного разваривания крахмалистого сырья

На спиртзаводе ЗАО «Союз+» (РСО-Алания) внедрена линия механико-ферментативной обработки замеса (рисунок 1.12), отличающаяся от типовой схемы наличием узла подваривания в начале линии, трехступенчатой гидроферментативной обработкой, применением пластинчатых теплообменников для охлаждения гидролизованной массы и сусла, трехступенчатым осахари-ванием. Эксплуатация линии показала, что пластинчатые теплообменники выходят из строя при попадании в рабочее пространство целых зерен и их крупных частиц, что наблюдается при пробое сит зерновой дробилки. Недостатком пластинчатого теплообменника является «усыхание» резиновых прокладок из-за высокой рабочей температуры. Замена резиновых прокладок осуществляется в среднем 1 раз в месяц [54].

э \Zkrn

29 30 31 32

Рисунок 1.12 - Линия механико-ферментативной обработки зерна

на спиртзаводе ЗАО «Союз+»

Все способы непрерывного разваривания рассчитаны на переработку сырья в измельченном виде, что позволяет перекачивать зерновые замесы насосами и дает возможность, смягчив режимы разваривания, снизить потери сбраживаемых веществ и улучшить использование углеводов сырья при переработке спирта [42].

Впервые мягкий режим стерилизационной обработки зернового сырья при температурах от 100-105 до 120-125 °С был проверен на Мичуринском

экспериментальном заводе ВНИИПБТ при проведении ведомственных испытаний в 1998 г. и рекомендован для широкого внедрения. Отмечается, что этот режим, несмотря на простоту аппаратурного оформления, жестко связан с качеством перерабатываемого сырья, влияющим на показатели как полупродуктов (сусло, бражка), так и конечного продукта — спирта. Наибольшая эффективность обеспечивается при переработке доброкачественного зернового сырья при соответствующей его подработке, равномерном и тонком помоле. Известно, что зерно злаковых культур, поступающее на хранение и переработку, населено микроорганизмами из почвы и атмосферы, которые попадают с пылью при уборке зерна, обмолоте, перевозке и т.д. В таблице 1.3 приведен состав микрофлоры в 1 г доброкачественного зерна пшеницы с годичным сроком хранения в оптимальных условиях при естественной низкой влажности зерна. Данные таблицы 1.3 свидетельствуют о длительной сохранности микроорганизмов в покоящемся состоянии [8].

Таблица 1.3 - Состав микрофлоры хранящейся пшеницы

Культура Общее количество микроорганизмов в 1 г Процентное соотношение

Рэеис!. ЬегЫсо1а Дрожжи Плесени Споро-образующие бактерии

Пшеница 138400-192100 90,4 2,5 3,5 3,6

Общепринято для полного уничтожения микробов тепловую стерилизацию проводить при температуре выше 100 °С. При ферментативной обработке при температуре от 35-40 до 90-95 °С все дрожжевые микроорганизмы погибают во влажной среде при температуре 60-65 °С через 5 мин, споры плесневых грибков разрушаются при 60 °С за 30 мин, споры большинства бацилл погибают при 80 °С в течение 30-60 мин. Однако некоторые споры термоустойчивых бацилл погибают при температуре от 105 до 120 °С и выше [8].

Из таблицы 1.4 видно, что термоустойчивые споры определяют фактическую эффективность тепловой стерилизации зерновой массы, стерилизо-

ванной а-амилазой. Для гибели термоустойчивых спор необходимо увеличить продолжительность тепловой стерилизации [8].

Таблица 1.4 - Время, мин, разрушения спор при нагревании

Микроорганизмы Температура, °С

100 105 110 115 120-121 125 130 135

Вас. steazothermophilus — — — — 12 — — —

Вас. Subtilis 6-7 — — — — — — —

Cl. botulinum 300 120 90 40 10 — — —

Вызывающие гниение анаэробы 780 170 41,6 15,6 5,6

Термофилы 834 405 100 40 11-12 3,9-4,6 1,7-2,2 0,7-0,9

Почвенные бациллы 1020 420 120 15 6 — —

Перспективы низкотемпературной технологии переработки зерна на спртзаводах определены в работе [9]. Рассмотрены перспективы снижения температурного уровня для комплексного биокатализа зернового сырья применительно к схеме механико-ферментативной обработки. Предусмотрено включение в схему на стадии приготовления замеса механических устройств, направленных на доизмельчение зерна: мгновенного смешение тонкоизмель-ченного зерна с водой; выдержки массы в смесителе для полноты набухания, клейстеризации крахмала с гомогенизацией замеса при перемешивании скоростной мешалкой. Предложено для гидролиза использовать разжижающую а-амилазу, осахаривающую глюкоамилазу, ферментные препараты: ксилана-зы, целлюлазы и др. Отмечается, что при низкотемпературной технологии порядок подработки зерна включает: качественную механическую очистку зерна от примесей, полное улавливание металлических включений на магнитных сепараторах и тонкий равномерный помол всех видов зерна на молотковых дробилках и т.д. Представлена принципиальная упрощенная схема низкотемпературной обработки (рисунок 1.13), предусматривающая переработку некондиционного (дефектного) зерна с включением аппарата АФО-2.

1 - бак тепловой воды; 2 - бункер; 3 - дробилка; 4 - форсмеситель;

5 - смеситель с гомогенизатором; 6, 8, 9 - насос; 7 - АФО-1 ;

8 - сборники ферментных препаратов; 11 - сборник антисептика;

12 - теплообменник; 13 - дрожжанка; 14 - бродильный чан

Рисунок 1.13- Принципиальная упрощенная схема низкотемпературной обработки

Работами Б.А. Устинникова, C.B. Пыховой, С.И. Громова и др. показано, что если на замес из измельченного зерна предварительно смешать с препаратом а-амилазы, воздействовать тепловой энергией при непрерывном перемешивании в течение нескольких часов в диапазоне температур 60-90 °С, то замес можно без разваривания под давлением охлаждать до 60 °С и подавать на осахаривание. При этом уменьшается на 40 % расход пара на разваривание и снижаются потери сбраживаемых веществ. Технологическая схема механико-ферментативной подготовки крахмалистого сырья к сбраживанию представлена на рисунке 1.14 [42].

Очищенные от посторонних примесей зерно или картофель поступают на молотковые дробилки 9. Измельченное зерно поступает в смеситель 10, куда одновременно подают воду и а-амилазу из сборника через дозатор. В смесителе поддерживается температура 50-55 °С подачей теплой воды. Из

смесителя замес подается насосом 11 через контактную головку 13 в аппарат 14 гидродинамической и ферментативной обработки первой ступени (ГДФО-1). В контактной головке замес быстро нагревается до 65-70 °С, выдерживается в течение 120-150 минут при постоянном перемешивании механической мешалкой и рециркуляции с помощью насоса 15. Для поддержания постоянной температуры замеса 65-70 °С пар подают в рубашку или змеевик. Готовый замес насосом 16 непрерывно поступает в контактную головку 17 и затем в аппарат 18 ГДФО-2, где замес подогревается до 80-95 °С и выдерживается в непрерывном потоке при перемешивании в течение 30-40 минут. Из ГДФО-2 масса подается в паросепаратор 19.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черепов, Сергей Владимирович, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреев Н.Р. Структура, химический состав и технологические признаки основных видов крахмал содержащего сырья / Н.Р. Андреев, В.Г. Карпов // Хранение и переработка сельхозсырья, 1999. № 7. С. 30-33.

2. Артамонов А.М. Совершенствование технологии глубокой очистки пищевого спирта от сивушных масел: Дис. ... канд. техн. наук, 05.18.01.-Краснодар, КубГТУ, 2010. 182 с.

3. Артамонова В.В. Обоснование технологии глубокой очистки пищевого спирта при переработке смеси злаковых культур, включающей зерно сорго: Дис.... канд. техн. наук, 05.18.01.-Краснодар, КубГТУ, 2008. 118 с.

4. Баракова Н.В. Разработка технологии этилового спирта при пониженных температурных режимах водно-тепловой и ферментативной обработки высококонцентрированных замесов из ячменя: Дис. ... канд. техн. наук, 05.18.07.-Санкт-Петербург, С.-Пб ГУНИПТ, 2010. 120 с.

5. Бокштейн Б.С., Есин В.А., Родин А.О. Диффузия в твердых телах: Учебно-методический комплекс дисциплины. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2010. 125 с.

6. Воробьев А.Х. Диффузионные задачи в химической кинетике. Учебное пособие - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. 98с.

7. Выбирайте для себя новую систему измельчения http://www.webpticeprom.ru/ш/articles-equipment.html?pageID= 13 76550406

8. Громов С.И. Особенности низкотемпературной переработки зернового сырья на спиртовых заводах // Ликероводочное производство и виноделие, 2005. № 4 (64). С. 4-6.

9. Громов С.И. Перспективы низкотемпературной технологии переработки зерна на спиртзаводах // Ликероводочное производство и виноделие, 2008. №5. С. 17-20.

10. Группы товаров Укрбуддробмаш http://luganskaya.all.biz/ukrbuddrobmash-с11р-е42082

11. Губрий Г.Г. Влияние состава фракций измельченного зерна на выход спирта//Пищевая промышленность, 1995. № 7. С. 24-25.

12. Давыдова Е.В., Коваленко И.Ф., Гордиенко О.И. Влияние температуры и блокатора белковых каналов на коэффициенты проницаемости мембран дрожжей Saccharomyces cerevisiae для воды и криопротекторов / Е.В. Давыдова, И.Ф. Коваленко, О.И. Гордиенко // CRYOBIOLOGY, 2009. -Вип. 10, №878.

13. Дворецкий С.И. Исследование кинетики сушки зерновых культур / С.И. Дворецкий, В.М. Дмитриев, Г.С. Кормильцин, С.И. Пестрецов,

A.A. Ермаков // Вестник ТГТУ, 2002. Т 8. № 2. С. 228-239.

14. Драгунова Ю.Е. Влияние степени измельчения зернового сырья и предварительной активации дрожжей на выход спирта / Ю.Е Драгунова, H.A. Атыкян, В.В. Ревин // Вестник ОГУ, 2012. № 10. С. 72-77.

15. Дробилка Валковая Мельница, измельчитель Валковый http://www.gidropress.com/594.html

16. Дрожжи и возбудители спиртового брожения http://vinograd.info/info/teoriya-i-praktika-vinodeliya/drozhzhi-i-vozbuditeli-spirtovogo-brozheniya.html

17. Дрожжи. Форма, размеры и строение дрожжей http://vinobio.narod.ru/l-l-2.html

18. Как прорастить живое зерно - пшеницу и рожь?

http://www.t2012.ru/blog/kak_sdelat_vkusnyj_kvas_i_prorasti_zerno/2011-06-03-5543

19. Каталог лабораторного оборудования. Дробилки молотковые http://www.vt-spb.ru/page.php?pageId=5&topic=9

20. Кирсанов В. В. Механизация и технология животноводства: Учебник /

B.В. Кирсанов, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич и др. - М.: НИЦ Ин-фра-М, 2013. 585 с.

21. Коллоидная мельница мокрого помола http ://www. electrol. su/catalog/rub5037

22. Константинов E.H. Математическая модель турбулентного массообмена в многокомпонентной смеси / E.H. Константинов, В.А. Кузнечиков // Теоретические основы химической технологии. 1975. Т. 9. № 2. С. 163.

23. Константинов E.H. Математическая модель кинетики процесса брожения сусла / E.H. Константинов, Т.Г. Короткова, P.C. Шаззо // Известия вузов. Пищевая технология, 2007.- № 5-6, С. 66-67.

24. Константинов E.H. Моделирование процесса брожения с учетом инактивации дрожжей и массопередачи / E.H. Константинов, Т.Г. Короткова // Известия вузов. Пищевая технология, 2012. № 4. С.98-101.

25. Константинов E.H., Короткова Т.Г. Фазовое равновесие в пищевой технологии. Система «твердое тело - жидкость - пар» : монография / Кубан. гос. технол. ун-т. - Краснодар : Изд. ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2013. 160 с.

26. Константинов E.H. Разработка модели разваривания зернового замеса / E.H. Константинов, Т.Г. Короткова, С.Ю. Ксандопуло, C.B. Черепов // Вестник ВГУИТ, 2014. № 1. С. 40-46.

27. Константинов E.H. Математическое моделирование разваривания кукурузной крупки и ректификации бражки / E.H. Константинов, С.Ю. Ксандопуло, Т.Г. Короткова, C.B. Черепов, O.A. Кривова [Электронный ресурс] // Научные труды КубГТУ: электрон, сетевой политематич. журн. 2014. № 1. URL: http://ntk.kubstu.ru/file/9.

28. Короткова Т.Г. Использование неявной схемы и метода исключения Гаусса при моделировании насыщения зерновой крупки водой и сушки упаренной барды / Т.Г. Короткова, JI.M. Левашова, C.B. Черепов // Новые технологии, 2012. № 2. С.19-26.

29. Короткова Т.Г. Научное обоснование и разработка инновационных технологий пищевого спирта, абсолютированного этанола и биоэтанола: Дис. ... д-ра техн. наук, 05.18.01; 05.18.12. - Краснодар, КубГТУ, 2013. 575 с.

30. Короткова Т.Г. Моделирование разваривания кукурузной крупки / Т.Г. Короткова, A.A. Схаляхов, Х.Р. Сиюхов, C.B. Черепов [Электронный ресурс] // Научные труды КубГТУ: электрон, сетевой политематич.

журн. 2014. № 2. URL: http://ntk.kubstu.ru/file/59.

31. Короткова Т.Г. Определение оптимальной степени измельчения зернового сырья при производстве ректификованного спирта / Т.Г. Короткова, C.B. Черепов // Инновации в индустрии питания и сервисе: Электронный сб. матер. I Межд. научно-практич. конф. - Краснодар: Изд. КубГТУ, 2014. С. 73-75 с.

32. Крику нова Л.Н., Кузьменкова Н.М., Гернет М.В. Исследование процесса предобработки зерна кукурузы на основе метода гидротермической обработки // Техника и технология пищевых производств. 2011. № 4. http://www.kemtipp.ru/stories/divisions/arkhiv/23/10.pdf

33. Кукуруза http://www.hqoboi.com/food_058_kukuruza_foto.html

34. Левашова Л.М. Научное обоснование и разработка энергосберегающей совмещенной технологии получения пищевого спирта и кормовой сухой барды из зерна кукурузы: Дис. ... канд. техн. наук, 05.18.01. - Краснодар, КубГТУ, 2012. 153 с.

35. Леденев В.П. Системы стабилизации гидромодуля в производстве спирта / В.П. Леденев, Е.А. Кириллов // Ликероводочное производство и виноделие, 2003. № 4 (40). С. 7-9.

36. Леденев В.П. Гидрообработка зернового сырья в технологии получения спирта / В.П. Леденев, М.Е. Чурмасов, P.A. Петров, В.В. Кононенко, О.С. Журба // Ликероводочное производство и виноделие, 2003. № 9 (45). С. 4-6.

37. Лихтенберг Л.А. Степень измельчения зерна при гидродинамической обработке зернового замеса / Л.А. Лихтенберг, Т.Н. Веселкина // Хранение и переработка сельхозсырья, 1993. № 3. С. 20.

38. Мариненко С.С. Разработка лабораторной ректификационной установки периодического действия с тепловым насосом / С.С. Мариненко, C.B. Черепов, Х.Р. Сиюхов, Т.А. Устюжанинова, Т.Г. Короткова // Известия вузов. Пищевая технология, 2013. № 2-3. С. 121-122.

39. Мироцкая схема разваривания http://aquanox.ru/brodilnoe-proizvodstvo/1805-mirockaya-shema-razvarivaniya.html

40. Морфология клеток дрожжей http://www.tinref.ru/000_uchebniki/05599_vinodelie/000_mikrobiologia_vino del/004.htm

41. Муравьев И.В. Принцип «золотого сечения» при расчете геометрических показателей в оологических исследованиях / И.В. Муравьев, О.В. Сухова, К.И. Юдин // Известия ПГПУ, 2008. № 6 (10). С. 194-199. http://cyberleninka.ru/article/ri/printsip-zolotogo-secheniya-pri-raschete-geometricheskih-pokazateley-v-oologicheskih-issledovaniyah

42. Непрерывное разваривание зернового замеса для приготовления бражки http ://www. sergey-

osetrov.narod.ru/Projects/Water_and_heat_processing/mr.html

43. Несоложеное сырье http://best-pivo.ru/nesolo.html

44. Определение модуля помола и степени измельчения зерна http ://kalxoz.ru/str/12drobilki2 .htm

45. Панеш P.H. Научное обоснование и разработка квазистационарного технологического режима получения пищевого спирта при импульсном отборе сивушных масел: Дис. ... канд. техн. наук, 05.18.01. - Краснодар, КубГТУ, 2009. 178 с.

46. Пипилюк B.J1. Технология хранения зерна и семян: Вузовский учебник, 2009. 457 с.

47. Плотность и удельный объем зерна. Коэффициент внутреннего трения http://girls4gilrs.ru/tehnologiya-muki/1735-plotnost-udelnyy-obem-zerna-koefficient-vnutrennego-treniya.html

48. Проницаемость http://www.medical-enc.ru/15/pronicaemost.shtml

49. Разваривание крахмалсодержащего сырья в производстве спирта http://mppnik.ru/publ/spirtovaja_i_vinodelcheskaja_promyshlennost/razvariva nie_krakhmalsoderzhashhego_syrj а/10-1 -0-5 99

50. Разваривание сырья в спиртовом производстве, использование вторичного пара при нагревании замеса. Экономия тепловой энергии. http://www.sergey-

osetrov.narod.ru/Projects/Economy_to_heat_energy_under_boils.htm

51. Садовский A.A. Гидродинамическое перемешивание зернового сырья при производстве спирта с обоснованием параметров струйного смесителя: Дис. ... канд. техн. наук, 05.18.12. - Минск, РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию», 2014. 22 с.

52. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2014617379 (Заявка № 2014615017). Расчет процесса разваривания на базе уравнения нестационарной диффузии / C.B. Черепов, Х.Р. Сиюхов, С.Ю. Ксандопуло; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 17.07.2014.

53. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2014617378 (Заявка № 2014615019). Расчет нестационарной диффузии, осложненной набуханием и отрывом крахмальных гранул / Т.Г. Короткова, C.B. Черепов, O.A. Кривова; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 17.07.2014.

54. Сидоркин В.Ю. Способ механико-ферментативной обработки замеса на спиртзаводе ЗАО «Союз+» // Ликероводочное производство и виноделие. 2002. № 11 (35). С. 4-5.

55. Сидоркин В.Ю. Исследование энергоемкости подготовки зернового сырья к водно-тепловой и механико-ферментативной обработке на спиртовых заводах // Производство спирта и ликероводочных изделий, 2013. №2. С. 13-15.

56. Сиюхов Х.Р. Научное обоснование и разработка инновационной технологии глубокой очистки пищевого спирта от сивушных масел: Дис. ... д-ра техн. наук, 05.18.01; 05.18.12. - Краснодар, КубГТУ, 2011. 469 с.

57. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимкон-троль / В.Л. Яровенко, Б.А. Устинников, Ю.П. Богданов, С.И. Громов. -

M.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 336 с.

58. Строение и химический состав дрожжевой клетки http ://www.rae.ru/monographs/101-3489

59. Технология спирта / В.Л. Яровенко, В.А. Маринченко, В.А. Смирнов и др.; Под ред. проф. В.Л. Яровенко. - М.: Колос, 1999. 464 с.

60. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики: Учеб. пособие. - 6 изд., испр. и доп. - М.: Изд-во МГУ, 1999. 799 с.

61. Транспорт молекул через клеточные мембраны http://plantsinaction.science.uq.edu.au/editionl/

62. Удельная теплоемкость зерна (часть 1) http://girls4gilrs.ru/svoystva-zerna/23 51 -udelnaya-teploemkost-zerna-chast-1 .html

63. Универсальные молотковые дробилки для сыпучих продуктов http://dnepropetrovsk.all.biz/universalnye-molotkovye-drobilki-dlya-sypuchih-g83701

64. Черепов C.B. Разработка математической модели ГДФО /C.B. Черепов, A.A. Схаляхов, Х.Р. Сиюхов // Матер. Всерос. науч.-практич. конф. аспирантов, докторантов и молодых ученых. - Майкоп: МГТУ, 2011. С. 190-194.

65. Черепов C.B. Математическое моделирование массообмена между дрожжевой клеткой и бражкой / C.B. Черепов, Т.Г. Короткова, E.H. Константинов // Матер. Третьей Всерос. студ. науч.-технич. конф. «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология». - Казань: КНИТУ, 2012. С. 257-259.

66. Черепов C.B. Исследование механизма разваривания зерновой крупки и определение специфики моделирования этого процесса /C.B. Черепов, A.A. Схаляхов, Х.Р. Сиюхов // Матер. I Межд. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности», 2012. - Краснодар, КубГТУ. С. 216-218.

67. Черепов C.B. Математическое моделирование процесса разваривания ячменной крупки / C.B. Черепов, Х.Р. Сиюхов, Т.Г. Короткова, Н.В. Со-

лонникова, A.M. Артамонов // Известия вузов. Пищевая технология, 2014. № 1. С. 88-92.

68. Черепов C.B. Экспериментальное исследование диффузии при ферментативном разваривании пшеничной крупки /C.B. Черепов // Политематич. сетевой электрон, науч. журн. Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. -Краснодар: КубГАУ, 2014. №05(099). IDA [article ID]: 0991405024. Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/24.pdf, 0,688 у.п.л.

69. Черепов C.B. Моделирование нестационарной диффузии при разваривании зерновой крупки методом сеток и на базе аналитических решений / C.B. Черепов, Т.Г. Короткова, О.В. Мариненко, Н.В. Солонникова // Известия вузов. Пищевая технология, 2014. № 2-3. С. 113-115.

70. Черепов C.B. Анализ модели массообмена между дрожжевой клеткой и бражкой /C.B. Черепов, М.Г. Марковский, Т.А. Устюжанинова, В.В. Артамонова // Известия вузов. Пищевая технология, 2014. № 2-3. С. 102-106.

71. Черепов C.B. Влияние степени измельчения кукурузного и пшеничного зернового сырья на энергозатраты при двухступенчатом разваривании / C.B. Черепов // Политематич. сетевой электрон, науч. журн. Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. №06(100). IDA [article ID]: 1001406064. Режим доступа: http://ei .kubagro.ru/2014/06/pdf/64.pdf, 0,875 у.п.л.

72. Черепов C.B. Оптимизация степени измельчения пшеничного зернового сырья при производстве спирта / C.B. Черепов, Т.Г. Короткова, Н.Ю. Истоптана// Известия вузов. Пищевая технология, 2014. № 4. С. 95-98.

73. Черепов C.B. Анализ режимов высокотемпературного и низкотемпературного разваривания зерновой крупки спиртового производства / C.B. Черепов, A.A. Схаляхов, Х.Р. Сиюхов // Матер. Всерос. научно-практич. конф. аспирантов, докторантов и молодых ученых. - Майкоп: МГТУ, 2014. С. 53-54.

74. Черепов С.В. Влияние цены пшеницы на оптимальное значение степени помола / С.В. Черепов, Т.Г. Короткова // Инновации в индустрии питания и сервисе: Электронный сб. матер. I Межд. научно-практич. конф. -Краснодар: Изд. КубГТУ, 2014. С. 76-79 с.

75. Шаззо Р.С. Моделирование процессов брожения и брагоректификации при производстве пищевого спирта из продуктов помола зерна пшеницы: Дис.... канд. техн. наук: 05.18.12. - Краснодар, 2008. - 159 с.

76. Шервуд, Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. М.: Химия, 1982. -696 с.

77. Эллипсоид. Неравносторонний эллипсоид http://planetcalc.ru/149/

78. Ajala, A.S. Ajala, F.A. and Tunde Akintunde, T.Y. Study on Drying Kinetics of Fermented Corn Grains // Food Science and Quality Management Vol 5, 2012. P.10-18.

79. ASBI B. ALI and J. LAMB Changes in Moisture Content of Corn Starch during Pneumatic Conveying // PERTANIKA Journal 14(3),237-241 (1991).

80. Becker, H. A., and H. R. Sallans. 1955. A study of internal moisture movement in the drying of the wheat kernel. Cereal Chem. 32(3): 212-226.

81. Becker, H. A. 1960. On the absorption of liquid water by the wheat kernel. Cereal Chem. 37(3): 309-323.

82. Callaghan, P. Т., К. W. Jolley, and J. Lelievre. 1979. Diffusion of water in the endosperm tissue of wheat grains as studied by pulsed field gradient nuclear magnetic resonance. Biophys. J. 28(1): 133-142.

83. Cells and Diffusion http://server2.phys.uniromal.it/doc/giansanti/BIOFISICA/BIOFISICA_2009-10/MATERIALI/TESTI/NOBEL/1 %20-%20Cells%20and%20Diffusion.pdf

84. Chen, Aileen, & Vincent T. Moy."Cross-Linking of Cell Surface Receptors Enhances Cooperativity of Molecular Adhesion. Biophysical Journal. Vol. 78 (2000): 2814-2820.

85. Chen, G., Campanella, O.H., Purkayastha, S., 2007. A dynamic model of crosslinked corn starch granules swelling during thermal processing. Journal of Food Engineering, 81, 500-507.

86. Crank J., The mathematics of diffusion (2nd ed.). Oxford: Oxford University Press, 1975.

87. Curtis, Helena, & Sue N. Barnes .Biology. 5th ed. New York: Worth Publishers, 1989: 104.

88. Difference Between Cell Wall and Cell Membrane http://www.differencebetween.net/science/difference-between-cell-wall-and-cell-membrane/

89. DOYMAZ, I.; PALA, M. The thin-layer drying characteristics of corn. Journal of Food Engineering, v. 60, n. 2, p. 173-179, 2003.

90. Fan, L., D. S. Chung, and J. A. Shellenberger. 1961. Diffusion coefficient of water in wheat kernels. Cereal Chem. 38(6): 540-548.

91. Francisco Ferrezuelo, Neus Colomina, Alida Palmisano, Eloi Gari, Carme Gallego, Attila Csikasz-Nagy & Marti Aldea The critical size is set at a single-cell level by growth rate to attain homeostasis and adaptation / Nature Communications 3, Article number: 1012doi:l0.1038.

94. Jenner, C. F., Y. Xia, C. D. Eccles, and P. T. Callaghan. 1988. Circulation of water within wheat grain revealed by nuclear magnetic resonance microimaging. Nature 336(6197): 399-402.

95. Harrison, Rose & J. S. Biology of Yeast. London: Academic Press, 1969 : 1018.

96. Hine, Robert. "Membrane." The Facts on File Dictionary of Biology. 3rd ed. New York: Checkmark, 1999: 198.

97. How big is a yeast cell? http://www.weizmann.ac.i1/plants/Milo/images/Y eastS ize-Feb2010.pdf

98. Kaiser,. Gary E. Biol 230 Lab Manual, Lab 1. Community College of Baltimore County. 29 May 2000.

99. Kang S., Delwiche S.R. 1999. Moisture diffusion modeling of wheat kernels during soaking. Transactions of the ASAE 42(5): 1359-1365.

100. Kang S., Delwiche S. R. 2000. Moisture diffusion coefficients of single wheat kernels with assumed simplified geometries: analytical approach. Transactions of the ASAE 43(6): 1653-1659.

101. Kashaninejad Mahdi, Kashiri Mahboobeh Hydration kinetics and changes in some physical properties of wheat kernels. 2007. Iranian Food Science& Technology Research Journal, pp. 47-59.

102. Kubota, K., Hosokawa, Y., Suzuki, K., & Hosaka, H. (1979). Studies on the gelatinization rate of rice and potato starches. Journal of Food Science, 44, 1394-1397.

103. Kuchel, Philip W., & Gregory B. Ralston. Theory and Problems of Biochemistry. New York: Schaum's Outline/McGraw-Hill, 1988: 7.

104. Ksandopulo S.Y., Korotkova T.G., Cherepov S.V., Konstantinov E.N. Diffusion at low-temperature moisturization and high-temperature cooking of wheat. Life Science Journal 2014; 11(1 ls):282-287. (ISSN:1097-8135). http://www.lifesciencesite.com/ 64.

105. Lagarrigue S., Alvarez G, Cuvelier G., Flick D. Swelling kinetics of waxy maize and maize starches at high temperatures and heating rates // Carbohydrate Polymers 73 (2008) 148-155.

106. Lebeau T., Jouenne T., and Junter G.-A. Diffusion of sugars and alcohols through composite membrane structures immobilizing viable yeast cells. Enzyme and Microbial Technology 22:434^138, 1998.

107. Lund, D. (1984). Influence of time, temperature, moisture, ingredients, and processing conditions on starch gelatinization. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 20(4), 249-273.

108. Malumba, P., Janas, S., Masimango, T., Sindic, M., Deroanne, C., Bera, F., 2009. Influence of drying temperature on the wet-milling performance and the proteins solubility indexes of corn kernels. Journal of Food Engineering 95, 393-399.

109. Malumba P., N. Jacquet, G. Delimme, F. Lefebvre, F. Béra, 2013. The swelling behaviour of wheat starch granules during isothermal and non-isothermal treatments. Journal of Food Engineering 114 (2013) 199-206.

110. Membrane potential http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential

111. Muthukumarappan K., Gunasekaran S. Moisture diffusivity of corn kerne components during adsorption // American Society of Agricultural Engineers vol. 37(4): 1263-1268.

112. Okechukwu, P. E., & Rao, M. A. (1995). Influence of granule size on viscosity of cornstarch suspension. Journal of Texture Studies, 26, 501-516.

113. Okechukwu, P.E., Rao, M.A., 1996. Kinetics of cowpea starch gelatinization based on granule swelling. Starch 48 (2), 43-47.

114. Pasarell, Lester. Blastomycosis. Medical Mycology. University of Texas Medical Branch.

115. Peleg, M., 1988. An empirical model for the description of moisture sorption curves. Journal of Food Science 53, 1216-1219.

116. Rao, M.A., Tattiyakul, J., 1999. Granule size and rheological behavior of heated tapioca starch dispersions. Carbohydrate Polymers 38, 123-132.

117. Ruiz-Gutiérrez M.G., Quintero-Ramos A., Meléndez-Pizarro C.O., Lardizábal-Gutiérrez D., Barnard J., Márquez-Melendez R., Talamás-Abbud R. Changes in mass transfer, thermal and physicochemical properties during nixtamalization of corn with and without agitation at different temperatures. Journal of Food Engineering 98 (2010) 76-83.

118. Skhalyakhov A.A., Siyukhov H.R., Cherepov S.V., Konstantinov E.N., Korotkova T.G. The modeling of grain groats cooking as the process of moisture diffusion and swelling of starch granules. Life Science Journal 2014; 11 (9s): 196-201. (ISSN: 1097-8135). http://www.lifesciencesite.com/ 38.

119. Tagawa A.,Y. Muramatsu, T. Nagasuna, A. Yano, M. Limoto, S. Murata, Water absorption characteristics of wheat and barley during soaking, Trans. ASAE46 (2003)361-366.

120. Teixeira J.A., Mota M. and Venancio A. Model identification and diffusion coefficients determination of glucose and malic acid in calcium alginate membranes. The Chemical Engineering Journal, 56 (1994) B9-B14.

121. Tortora, Funke, & Christine L. Case. Microbiology: An Introduction. California: Benjamin Cummings, 1998: 322-23.

122. Volk, Thomas J. Tom Volk's Fungus of the Month for January 2000. University of Wisconsin, Madison.

123. What is the permeability of the cell membrane? http://www.weizmann.ac.il/plants/Milo/images/membranePermeability 11022 IRM.pdf.

124. Yeais http://en.wikipedia.org/wiki/Yeast

125. Yeast. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology. 8th ed. Pennsylvania: McGraw Hill, 1997.

126. Yeast And Fermentation http://endofsilencebrewing.blogspot.ru/2014/03/bjcp-exam-study-group-tech-article.html

к»

ш

щ

т

139