Research on the use of malt in the production of ethyl alcohol and distillates according to the low-temperature scheme of heat treatment of raw materials
Authors: Туршатов М.В. , Абрамова И.М. , Кононенко В.В. , Леденев В.П. , Соловьев А.О. , Никитенко В.Д. , Кривченко В.А. 
Published: April 2023

Действующая нормативная и технологическая база по переработке зернового сырья в условиях низкотемпературной водно-тепловой обработки разработана с учетом использования на стадиях разжижения и осахаривания комплекса ферментных препаратов микробного происхождения. Данные по технологическим режимам и нормативным параметрам низкотемпературной обработки зернового сырья при использовании солода практически отсутствуют. Заводы, применяющие для гидролиза крахмала солод, работают по «жестким» схемам разваривания, что сопровождается высокими теплоэнергозатратами, снижением качества спирта, повышенными требованиями к категории оборудования. Целью работы являлось проведение исследований по применению солода при производстве спирта по «мягкой» схеме тепловой обработки. В статье представлены исследования по влиянию гидромодуля и дозировке солодового молока при разжижении замесов на вязкость полупродуктов и основные технологические показатели брожения. Полученные результаты показали, что при гидромодуле 1:4 полупродукты (замес, разваренная масса, сусло) сохраняют свою текучесть и технологичность даже при невысоких дозировках солода на уровне 4 %. Показатель динамической вязкости указанных субстратов варьируется в пределах 30–120 мПа·с. При снижении гидромодуля до 1:3 наблюдается резкое повышение вязкости до 800–1000 мПа·с, что затрудняет процесс гидролиза крахмала сырья и может привести к потере сбраживаемых сахаров и снижению выхода спирта. Исследования по сбраживанию полученных образцов сусла показали, что наилучшие результаты по выходу спирта (64,85–64,91 дал/т условного крахмала) были получены в вариантах опыта 1 и 2 при гидромодуле 1:4. Снижение гидромодуля до 1:3 (варианты 3 и 4) негативно сказалось на технологических показателях зрелой бражки. Несброженные углеводы увеличились до 1,27–1,72 г/100 см3, выход спирта снизился до 64,2–64,5 дал. Полученные результаты показывают технологическую возможность переработки зерна на спирт по низкотемпературной схеме обработки сырья с применением в качестве осахаривающих материалов ферментов солода.

The current regulatory and technological base for the processing of grain raw materials under conditions of low-temperature water-heat treatment has been developed taking into account the use of a complex of enzyme preparations of microbial origin at the stages of liquefaction and saccharification. There are practically no data on technological regimes and normative parameters of low-temperature processing of grain raw materials using malt. Plants that use malt for hydrolysis of starch operate according to «rigid» schemes of digestion, which is accompanied by high heat and energy costs, a decrease in the quality of alcohol, and increased requirements for the category of equipment. The aim of the work was to conduct research on the use of malt in the production of alcohol according to the «soft» scheme of heat treatment. The article presents studies on the influence of the hydromodulus and the dosage of salted milk during liquefaction of batches on the viscosity of intermediate products and the main technological indicators of fermentation. The results obtained showed that with a hydromodulus of 1:4, intermediate products (kneading, melted mass, mash) retain their fluidity and manufacturability even at low malt dosages at the level of 4 %. The index of dynamic viscosity of these substrates varies within 30–120 mPa·s. With a decrease in the hydromodulus to 1:3, a sharp increase in viscosity is observed up to 800–1000 mPa·s, which complicates the process of raw starch hydrolysis and can lead to the loss of fermentable sugars and a decrease in the yield of alcohol. Studies on the fermentation of the obtained wort samples showed that the best results in terms of alcohol yield (64.85–64.91 decalitres/ton of conditional starch) were obtained in experiment variants 1 and 2 with a hydromodulus of 1: 4. Reducing the hydromodulus to 1:3 (options 3 and 4) had a negative impact on the technological performance of mature mash. Unfermented carbohydrates increased to 1.27–1.72 g/100 cm3, the alcohol yield decreased to 64.2–64.5 decalitres. The obtained results show the technological possibility of processing grain into alcohol according to the low-temperature scheme for processing raw materials using malt enzymes as saccharifying materials.