Введение к работе
Актуальность проблемы. Современная экономическая ситуация и высокая конкуренция на рынке алкогольных напитков как с внутренними, так и с зарубежными производителями заставляет предприятия стремиться к снижению себестоимости продукции при сохранении и даже улучшении ее физико-химических и органолептических характеристик. Одним из наиболее эффективных путей решения згой сложной задачи является использование достижений науки, внедрение в производство передовых технологических процессов и приемов.
Базируясь на них, необходимо разрабатывать ресурсосберегающие технологии, так как известно, что в бродильных производствах расходы на сырье могут составлять большую часть себестоимости готовой продукции. Кроме того, неполная утилизация компонентов сырья приводит не только к значительным экономическим потерям, но и снижает качество продукции.
Одной из ключевых стадий бродильных производств, определяющих эффективность и результативность всей технологической цепочки, является сбраживание углеводсодержащих сред. Недостаточная конвертация питательных веществ дрожжами может вызьшаться разными причинами. Определение и устранение этих причин может интенсифицировать спиртовое брожение, уменьшить потери ценных составляющих сбраживаемых сред, стандартизировать состав и качество готовой продукции.
Перспективным способом решения этой проблемы является применение сорбирующих материалов при брожении.
Цели и задачи исследования. Основными целями диссертации являлись: интенсификация процесса брожения пивоваренных и
спиртовых производств за счет применения сорбентов; разработка способа получения эффективного сорбирующего материала. Работа предусматривала решение следующих задач:
определение пригодности различных типов сорбирующих материалов для интенсификации спиртового брожения;
определение режимов применения сорбентов, обеспечивающих наилучшие результаты сбраживания углеводсодержащих сред;
исследование взаимного влияния основных технологических параметров стадии брожения и использования сорбирующих материалов;
разработку технологичного способа получения сорбирующего материала; изучение основных свойств такого сорбента;
исследование механизма действия сорбирующего материала.
Научная новизна работы. Разработан способ получения многофункционального природного биосорбента на основе остаточных пивных дрожжей; предложены и научно обоснованы области его применения: активация спиртового брожения и устранение недобродов в пивоварении и производстве спирта из мелассы.
Изучены свойства и исследованы условия внесения биосорбента ОД-2 (полученного из остаточных пивных дрожжей) на стадии главного брожения в пивоварении: оптимальная концентрация препарата, влияние используемой расы дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Определены значения этих параметров, позволяющие увеличить количество этилового спирта в молодом и зрелом пиве.
Изучено влияние декановой кислоты на жизнедеятельность популяции дрожжей, используемых для сбраживания пивного сусла.
Изучены закономерности использования биосорбента ОК-2 (полученного из дрожжей, применяемых в производстве цитохромов) в пивоварении и определены оптимальные условия внесения препарата для интенсификации стадии главного брожения: стадия внесения,
концентрация препарата, способ его применения, день внесения препарата на стадии главного брожения, концентрация пивного сусла, раса дрожжей, используемых для сбраживания. Установлены значения этих параметров, обеспечивающие значительное увеличение выхода спирта в молодом пиве и более высокую утилизацию сбраживаемых Сахаров.
Изучены параметры применения биосорбента ОК-2 при сбраживании мелассного сусла: концентрация препарата, срок внесения, концентрация мелассного сусла. Определены значения этих параметров, обеспечивающие заметную интенсификацию сбраживания мелассного сусла.
Практическая ценность. Разработанный способ позволяет без применения сложных технологических приемов и дорогостоящего оборудования получать эффективно действующий биосорбент.
Полученный по предложенному способу биосорбент обеспечивает увеличение выхода этилового спирта в молодом пиве на 36% или позволяет сократить продолжительность главного брожения на 1 - 2 суток.
Определены параметры применения биосорбента при сбраживании мелассного сусла, обеспечивающие увеличение выхода этилового спирта на 5 - 7% по сравнению с контролем.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 работы.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы. Работа изложена на J25 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка, 25 таблиц. Библиография включает 141 наименование, из них 84 иностранных источника.