ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7599| Title: | Розробка технології отримання рослинного білка з відходів пивоварного виробництва |
| Authors: | Осипенкова, Ірина Іванівна Ємцева, Анжеліка Олександрівна |
| Keywords: | ПИВНА ДРОБИНА;РОСЛИННІ БІЛКИ;ЕКСТРАГУВАННЯ;ЯЧМІНЬ |
| Issue Date: | 30-Dec-2021 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічний університет, Черкаси 2021р. Магістерська робота присвячена питанню розробки технології отримання рослинного білка з відходів пивоварного виробництва. Основним напрямком використання пивної дробини є комбікормова галузь, для збагачення білком. В роботі запропоновано отримання ізоляту білка, який може бути використаний як емульгувальний компонент, а також в якості водо- та жироутримуючої добавки в рецептурах харчових продуктів, збагачення їх білком |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7599 |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРМ Ємцева.pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічний університет, Черкаси 2021р. Магістерська робота присвячена питанню розробки технології отримання рослинного білка з відходів пивоварного виробництва. Основним напрямком використання пивної дробини є комбікормова галузь, для збагачення білком. В роботі запропоновано отримання ізоляту білка, який може бути використаний як емульгувальний компонент, а також в якості водо- та жироутримуючої добавки в рецептурах харчових продуктів, збагачення їх білком | 2.4 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
АНОТАЦІЯ Ємцева А.О. Розробка технології отримання рослинного білка з відходів пивоварного виробництва. Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства» – Черкаський державний технологічний університет, Черкаси – 2021р. Магістерська робота присвячена питанню розробки технології отримання рослинного білка з відходів пивоварного виробництва. Основним напрямком використання пивної дробини є комбікормова галузь, для збагачення білком. В роботі запропоновано отримання ізоляту білка, який може бути використаний як емульгувальний компонент, а також в якості водо- та жироутримуючої добавки в рецептурах харчових продуктів, збагачення їх білком. Ключові слова: ПИВНА ДРОБИНА, РОСЛИННІ БІЛКИ, ЕКСТРАГУВАННЯ, ЯЧМІНЬ. 2 SUMMARY Yemtseva A.O. Development of technology for obtaining vegetable protein from brewing waste. Qualification work of the master on a specialty 181 - Food technologies, the educational program "Technologies of products of fermentation and winemaking" - Cherkasy state technological university, Cherkasy - 2021. The master's thesis is devoted to the development of technology for obtaining vegetable protein from brewing waste. The main area of u se of beer pellets is the feed industry, for enrichment with protein. The paper proposes the production of protein isolate, which can be used as an emulsifying component, as well as a water- and fat-containing additive in food recipes, enriching them with protein. Key words: BEER GRAIN, VEGETABLE PROTEINS, EXTRACTION, BARLEY. 3 ЗМІСТ ВСТУП 4 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8 1.1. Пивна солодова дробина у пивоварному виробництві випуску нових спеціальних сортів пива. 8 1.2 Пивна дробина у тваринництві 11 1.3 Інноваційні способи утилізації пивної дробини 16 1.4. Білки ячменю 18 1.5. Застосування рослинного білку в харчовій промисловості 24 1.6. Отримання білкових ізолятів. 28 2 ОБЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 31 2.1 Об΄єкти дослідження 31 2.2 Методи дослідження 33 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 40 3.1 Хід експерименту 41 3.2 Математико-статистична обробка результатів досліджень 49 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 55 4.1. Принципова технологічна схема 55 4.2. Теорія фільтрації сусла і вилужування дробини 56 4.3. Продуктовий розрахунок 66 5. ОХОРОНА ПРАЦІ 70 5.1 Державні нормативні акти з охорони праці 70 5.2.Мікроклімат виробничих приміщень 70 5.3. Нормування шкідливих речовин у повітрі робочої зони виробничих71 приміщень 5.4. Основи електробезпеки 72 5.5. Техніка безпеки при виконанні лабораторних робіт 74 6. ЗАХОДИ ЗЦИВІЛЬНОЇ ОБОРОНИ 76 ВИСНОВКИ 78 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 79 4 ВСТУП Актуальність теми. Пивна дробина - вторинний продукт пивоваріння, що складається із подрібнених зерно продуктів та солоду, що залишилися після фільтрування затору. На підприємствах пивоварної промисловості України, щорічно накопичується велика кількість дробини вологістю 75- 88%, що характеризується високим рівнем протеїну. На кожні 1000 дал готового пива в середньому утворюється 2,3т пивної дробини, що у розрахунку на пивоварний завод середньої потужності складає щорічно до 35000т. При цьому більша частина дробини вивозиться на поля фільтрації, тоді як з такої кількості сировини можна зробити високоякісні білкові корма. Поживна цінність 1кг сирої пивної дробини складає 0,17-0,23 кормових одиниць. Дробина у нативному стані не є біологічно цінним кормовим продуктом, тому що у її складі переважають целюлоза, геміцелюлози і протеїн, що важко перетравлюється. Дробина бідна на мінеральні речовини та водорозчинними вітамінами, тому придатна в основному для відгодівлі поголів'я великої рогатої худоби. Дуже важливо, що вона не має токсичності. Це визначає можливість її безпосереднього використання в кормових цілях. Враховуючі, що в раціонах харчування населення відзначається дефіцит макро- та мікроелементів, білка, поліненасичених жирних кислот, вітамінів, харчових волокон, біологічно активних речовин; спостерігається їх дисбаланс у споживаних продуктах харчування, що можна пояснити надходженням у переробку неповноцінної сировини, погіршенням екологічної обстановки, порушеннями у структурі харчування, тобто причинами, що призводять до збільшення кількості людей, які страждають на різні захворювання, у тому числі аліментарними. Поліпшення структури харчування людей, забезпечення якості та безпеки харчових продуктів стало найважливішим пріоритетом внутрішньої політики нашої держави. Як одне з 5 основних завдань забезпечення продовольчої безпеки країни визначено стійкий розвиток виробництва вітчизняної сировини та продовольства в обсягах, достатніх для забезпечення продовольчої незалежності країни, використанням нових прогресивних технологій глибокої та комплексної переробки продовольчої сировини та відходів з дотриманням вимог щодо безпеки сировини та продуктів харчування. Метою дослідження було обґрунтування і розробка технології отримання білкового ізоляту з відходу пивоварного виробництва – пивної дробини. Відповідно до поставленої мети вирішувалися наступні завдання: - провести аналіз літературних джерел щодо отримання білкових ізолятів з рослинної сировини, проаналізувати застосування рослинного білка в харчовій промисловості; - розробити принципово-технологічну схему отримання білка з пивної дробини; -обгрунтувати доцільність вилучення рослинного білка з пивної дробини. Наукова новизна роботи: - отриманий білок з відходу пивоварного виробництва – пивної дробини, що вирішує питання, щодо раціональної утилізації відходу, та можливості збагачення харчових продуктів рослинними білками. Практична значимість: - розроблена технологія отримання рослинних білків з пивної дробини, встановлені оптимальні технологічні параметри. Об'єкт дослідження: процес вилучення білків з відходу пивоварної промисловості – пивної дробини. Методи дослідження: органолептичні, фізико-хімічні та біохімічні методи визначення якості вихідної сировини і готового продукту. Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних та аналітичних робіт в лабораторних умовах, обробці та 6 узагальненні результатів, їх теоретичному обґрунтуванні, підготовці результатів до публікації. Публікації. За матеріалами магістерської роботи опубліковано 1 тезу, у збірнику V Міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2021 року, м. Черкаси. Структура та обсяг роботи. Робота складається зі вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 88 сторінках машинописного тексту, містить 18 таблиць, 14 рисунків. Список використаних джерел літератури складається з 70 робіт. 7 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 1.1. Пивна солодова дробина у пивоварному виробництві. У відходах пивоварного виробництва виявлено понад 25 % поживних речовин вихідної сировини, більша частина яких припадає на солодово- зернову дробину. До складу солодової дробини входять зернові оболонки, нерозчинні частини зерна, що містять в основному полісахариди, майже весь жир і значну частину білкових речовин вихідної сировини, а також органічні кислоти, переважно молочну. У сирій пивній дробині є 75—80 % жиру, наявного у вихідному солоді. Вона є дуже цінним кормом для худоби. Значну кількість ЇЇ використовують у сирому вигляді, а частину сушать і продають у сухому вигляді. Солодова дробина містить ще 0,5—0,7 % вимивного екстракту. В таблиці 1.1 наведено хімічний склад солодової дробини [46]. Таблиця1.1- Хімічний склад сухої і висушеної солодової дробини Компоненти Вміст складових речовин у дробині сирий висушений Води, % 76,3 9,0 Сирий білок, % 6,63 25,5 Сирий жир, % 1,7 7,5 Без азотисті екстрактивні 9,72 37,3 речовини, % Клітковина, % 5,1 16,0 Зола, % 1,2 4,6 Загальна енергетичність, 480,2 1833,2 кДж/кг Речовини, що легко засвоюються, % сухий білок 4,74 18,2 білок, що засвоюється 4,46 17,10 сирий жир 1,5 6,6 без азотисті екстрактивні 5,83 22,39 речовини клітковина 2,0 7,7 Крохмальний еквівалент 13,42 50,31 у 100 кг 8 Загальна енергетичність, кДж/кг 317,6 1328,5 Таблиця 1.2.- Хімічний склад абсолютно сухої дробини Речовина Вміст, % Жир 10 Білок 22 Геміцелюлоза 35 Лігнін 10 Целюлоза 20 Зола 3 Влітку, коли виробництво пива збільшується, а в господарствах з'являються зелені корми, попит на дробину для відгодівлі тварин значно зменшується. У зв'язку з високим вмістом у ній вологи і білкових речовин її потрібно якомога швидше утилізувати. Сушіння дробини — надзвичайно енергоємний процес. Кращий спосіб її зберігання — зневоднення до вологості 60—70 % за допомогою спеціального конічного шнекпреса. Вміст сухої речовини в дробині при цьому підвищується від 20 до З0—35 %. Таку дробину фасують у поліетиленові мішки, які герметично закривають і пресують. При зберіганні її у мішках знижується рН за рахунок утворення молочної й оцтової кислот у результаті дії молочнокислих та оцтовокислих бактерій. Отже, дробина консервується і може зберігатися протягом тривалого часу[46] . У Чехії, Німеччині та інших країнах при згодовуванні дробини тваринам одержують середньодобовий приріст живої маси 1,24 кг. Фізіологічний стан тварин і якість молока та м'яса були добрими й відповідали вимогам стандартів. У Мюнхенському технічному університеті (Вайєнштефан) розроблено багатоступеневий процес перетворення відходів харчової і пивобезалкогольної промисловості, зокрема дробини, в біогаз. На с. 390 наведено відповідну схему перетворення відходів пивоварного виробництва в метан. Оскільки тверді речовини (лігноцелюлоза), що важко піддаються розкладу, є вузьким місцем у процесі, дослідна робота спрямована на 9 зменшення тривалості гідролізу лігноцелюлози за допомогою мікробіологічних, хімічних і механічних методів. Перетворення органічних відходів у метан здійснюється в основному за допомогою анаеробних змішаних культур. Найбільше відповідають цій меті культури, одержані з рубця жуйних тварин. Усі органічні відходи пивоварного виробництва досліджували на їх придатність до утворення метану. В дослідах як основний субстрат використовували дробину. Інші відходи пивоварного виробництва додавали до дробини в тих же пропорціях, у яких вони виділяються на підприємстві. При цьому найкращі властивості з погляду перетворення у метан мають пивна та хмелева дробини, упаковки з паперу, картону і фільтруючий матеріал. Однак пакувальний і фільтруючий матеріали потребують попередньої лужної обробки й подрібнення до розмірів часточок пивної дробини. Нижче наведено параметри, які характеризують продуктивність способів зброджування відходів пивоварного виробництва, розроблені в Вайєнштефані: Таблиця 1.3. - Продуктивність способів зброджування відходів пивоварного виробництва Об’єкт утилізації Відходи Відходи Дробина, хмелева дробина, картон, папір, фільтруючий матеріал; обмежено: білкові завислі часточки, відстій Стічні води Залишки пива, конденсат мокрої пари, вода, в якій замочують продукт, вода для БрН Ефективність розкладу 80 ¾ 85 % сухої речовини Тривалість, діб: гідролізу 8 одержання метану 4,5 Кількість біогазу, 130-150 м3/тону сухої речовини Склад біогазу, %: 62-67 метан СО2 32-35 Н2S <0,2 N2 <2 10 Неутилізований залишок 70 сухої речовини, кг/т Стічні води, м3/тону Залежно від процесу повторного використання сухої речовини води 0,4-0,5 Важливим є те, що досягнута сумарна тривалість процесів розпаду 80—85 % сухої речовини протягом 12—13 діб[46]. 1.2. Пивна дробина у тваринництві В даний час одним з основних способів застосування пивної дробини є її використання як корм. Вона відноситься до кращих видів відходів як за перетравністю, смаковими якостями, так і за вмістом протеїну, має відносно високі кормові переваги [5]. Її охоче поїдають усі види тварин [9,26,40,50]. Кормові раціони свиней приблизно на 34% складаються з харчових відходів та 66% з комбікормів [19]. Пивну дробину рекомендуються згодовувати на голову за добу (кг): бикам-виробникам - 4…5; коровам - 15...20; нетелям – 10…12; молодняку ВРХ старше року - 8 ... 10; телятам до 1 року – 4…5; відгодівельному поголів'ю ВРХ -15 ... 20; кнурам і свиноматкам - 4…5; молодняку - 2...2,5; поросятам старше 4 місяців та свиням на відгодівлі – 3…4 [31]. Пивна дробина у свіжому та сухому вигляді є гарним молокогінним та білковим кормом, тому з успіхом використовується для згодовування коровам та для відгодівлі великої рогатої худоби та свиней. Кормові переваги 100 кг дробини становить для свіжої дробини 23 кормових одиниці, а сухої - 80 одиниць [13]. Як видно з табл.1.3, пивна дробина містить вітаміни групи В, Е, що в свою чергу є необхідними компонентами годівлі сільськогосподарських тварин, і без них неможливо забезпечити збалансоване харчування, а отже, і високу продуктивність [26]. Однак, пивна дробина бідна на мінеральні речовини і водорозчинні вітаміни, тому найбільш доцільно використовувати її для відгодівлі ВРХ спільно з біотрином. У ході дослідів було встановлено, що вона збагачує раціон протеїном та сприяє підвищенню обміну його в організмі корів, а також дещо 11 покращує використання кальцію та фосфору. У раціони корів можна вводити до 20% (за поживністю раціону) дробини. Введення в раціон свиней, що відгодовуються, пивної дробини до 11% за поживністю підвищує середньодобові прирости ваги на 8%. Як показали результати експериментів, витрата кормів на 1 кг приросту ваги була на 0,32 кормової одиниці менша, ніж у групах тварин, які отримували дробину в кількості 2% від поживності раціону. Можна зазначити, що свині засвоюють її дещо гірше, ніж жуйні. Так, жуйні перетравлюють сирий протеїн дробини на 68…73%, а свині – лише 58,9%. Найбільш ефективно для ВРХ та свиней пивну дробину використовувати у свіжому вигляді [31]. Японськими вченими запропоновано спосіб приготування свіжого корму для ВРХ із тривалим зберіганням. Відповідно до цього способу вторинні сировинні ресурси (ВСР) пивоварного виробництва, що містять 75-85% води змішують з ячмінним або пшеничним борошном, щоб довести вміст вологи до 75%, також вносять 0,2- 0,3% цукрового сиропу, далі отриману суміш герметично упаковують [26]. Пивна дробина у виробництві кормопродуктів У вітчизняному пивоварінні 75-78% цінної екстрактвмісної сировини, що виробляється, використовується на виробництво пива різних сортів. Решта сухих речовин - це ВСР і відходи виробництва. Наявність у яких значних кількостей сирого протеїну, некрохмальних полісахаридів, вітамінів і мінеральних речовин зумовлює доцільність їх застосування кормові, харчові та інші цілі різних галузях народного господарства. У разі слабкої кормової бази раціональне використання ВСР і відходів пивоваріння у кормових цілях, застосовуваних нині лише як сирої пивної дробини з терміном зберігання 24 год, особливо актуально [26]. Свіжа пивна дробина, що застосовується у вигляді кормового засобу має ряд певних недоліків: мала стійкість при зберіганні, внаслідок вмісту в ній речовин, що піддаються швидкому псуванню (термін зберігання пивної дробини не більше 24 год) [16,24,30]; неповна засвоюваність окремих інгредієнтів худобою. З цієї причини неможливе широке використання пивної дробини. При температурі 15-30єС дробина обсіюється і прокисає, 12 тому актуальне питання розробки та впровадження методів консервування та конверсії дробини, які б дозволяли зберігати кормові якості сировини [29]. Консервування пивної дробини Одним із основних способів консервування пивної дробини є сушіння. У виробництві широко поширені процеси сушіння, зокрема обробка матеріалу у виваженому шарі, що є одним із засобів інтенсифікації виробництва. За рахунок використання зваженого шару вдається скоротити час обробки матеріалів застосуванням вищих швидкостей матеріальних потоків [32,39]. Сушіння - дуже складний комплекс теплових, дифузійних, біологічних та хімічних явищ, особливо при інтенсивних режимах. Інтенсифікація сушіння неможлива без знання її закономірностей, без глибоких попередніх досліджень, як і теоретичному, і експериментальному плані, використання великого математичного апарату. Процес сушіння пов'язаний з низкою специфічних труднощів, серед яких основними: мала швидкість процесу, нерівномірність нагріву та вологовидалення, пожежонебезпечність та ін. Крім сушіння, існують інші способи консервування пивної дробини, оскільки сушіння з економічної точки зору не завжди виправдане. Це висока енергоємність (40000 – 60000 ккал на 100 кг дробини); втрата до 15% с/в при відтисканні, що передує сушінню [42]. У зв'язку з цим пивну дробину часто замість сушіння зневоднюють. З метою скорочення маси продукту, що транспортується. Тому спочатку видаляється зайва рідина. Для цих цілей найчастіше застосовуються нутч-фільтри [26]. Далі дробину піддають додатковому зневоднення на гвинтових шнеках, в якій тверда фаза набуває пресованого або брикетованого виду продукту вологістю 60-65% [23]. Запропоновано зневоднювати пивну дробину до 30% сухих речовин методом гравітаційної фільтрації, попередньо змішуючи її з розчином коагулянту, що сприяє формуванню пластівців, що утримуються на фільтраційній тканині [15,59]. Збереження пивної дробини забезпечує консерванти [20] та силосування [64]. Як закваску для силосування використовують як продукти рослинного походження: кормовий соняшник, патоку, так і різні хімічні препарати: органічні та 13 мінеральні кислоти [11,55,65]. Встановлено, наприклад, що ефективними консервантами для дробини є розчини 0,4% пропіонової кислоти, 0,2 ... 0,4% мурашиної кислоти, 0,4% суміші цих кислот. Обробка ними в кількості 1% від маси, що консервується, дозволяє зберегти пивну дробину протягом 14 діб [9,37]. Авторами запропоновано метод стабілізації дробини препаратами заквашеної та згущеної сироватки. При цьому початкова кислотність дробини повинна бути доведена препаратом до pH 4. При цьому методі якість збереження дробини становила 4 тижні [70]. Авторами [41] розроблено продукт з підвищеною біологічною цінністю, збагачений білком та іншими цінними речовинами, отриманий способом біотрансформації пивної дробини. Вміст білка зростає на 58%. Також встановлено збільшення вмісту амінокислот лізину та метіоніну на 20- 25%. Пивна дробина в ролі живильного середовища. За результатами багатьох досліджень, пивну дробину можна вважати хорошим субстратом для вирощування одноклітинного білка, який застосовується у різних харчових продуктах та кормах [26]. Під одноклітинними білками розуміють - дріжджі, бактерії, гриби та водорості. Білок, отриманий нетрадиційним шляхом, тобто з харчових та сільськогосподарських відходів, може бути застосований у харчових цілях у випадках, якщо він задовольняє низці вимог: 1) низька собівартість продукту; 2) відповідність пред'явленим медико-біологічним вимогам; 3) технологічні характеристики товару [36]. З цих умов особливо важливо друге, оскільки білок має бути вільним від токсинів, не бути алергеном і характеризуватись високою засвоюваністю. Виходячи з цього положення можна вважати найбільш перспективним напрямом застосування непатогенних мікроорганізмів та їх вирощування на субстратах, що не містять шкідливих для здоров'я людини сполук, тому що очищення білків від шкідливих домішок без порушення реологічних властивостей продукту дуже важке, а в ряді випадків неможливе. З метою раціонального використання основних відходів пивоварного виробництва 14 найбільш доцільно комплексне використання солодової та хмелевої дробини, залишків пивних дріжджів, солодових паростків та білкового відстою, при використанні також замкової води із солодовні замість свіжої [31]. Солодова дробина займає найбільшу питому вагу (85%) серед відходів, у основу переробки їх було покладено розроблена технологія отримання дріжджів із солодової дробини. При цьому відходи піддаються термоферментативному гідролізу та на отриманих гідролізатах вирощують кормові дріжджі. Близько 1/3 сухих речовин дробини, переважно вуглеводів, використовується на гідроліз, 2/3 залишаються негидролизованными і можна використовувати корм (білки, целюлоза). Переробка дробини шляхом гідролізу та подальшого вирощування кормових дріжджів за описаною вище технологією дозволяє отримати біотрін - цінну добавку в корм для свиней та птахів. Биковий І.А. [4] на основі розробленої їй моделі управління органічними відходами відпрацьовані різні варіанти використання пивної дробини. Один з яких передбачає використання пивної дробини (з терміном зберігання менше 2-х діб) як компонент субстрату для вирощування дереворуйнівного гриба глива звичайна, що складається з соломи та лушпиння у співвідношенні 1:1. Перевагою цього варіанта використання пивної дробини є наявність у відході одночасно клітковини і білка, з додаванням яких субстрат гриби можуть збагачуватися азотом, що призводить до збільшення їх поживності. Дослідження показали, що порівняно з соломою та лушпинням дробина має значні переваги, оскільки містить протеїну в 3 рази більше, ніж солома, та у 3,5 рази більше, ніж у лушпинні. Виходячи з хімічного складу пивної дробини, є підстави припускати, що пивна дробина може використовуватися як живильне середовище для мікробного біосинтезу Таким чином, як показують дослідження, використання пивної дробини, як компонент живильного середовища для культивування мікроорганізмів досить перспективно. Пивна дробина в харчовій промисловості Пивна дробина є одним із перспективних компонентів для використання в харчовій промисловості, для виробництва біологічно активних добавок до їжі та 15 функціональних композицій у хлібопекарській, кондитерській, м'ясопереробній та інших галузях промисловості, а також у кормовиробництві [3]. У зв'язку з цим, оскільки в даний час дуже перспективні безвідходні та маловідходні технології переробки рослинної сировини, а також ведеться активний пошук нових джерел, у тому числі нетрадиційних, біологічно активних речовин, то доцільним є використання та переробка пивної дробини як цінної біологічно активної сировини. харчових цілях, і навіть під час виробництва біологічно активних добавок [70] . 1.3. Інноваційні способи утилізації пивної дробини Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме способу переробки пивної дробини. Сутність способу полягає в тому, що пивна дробина піддається розпушенню на вібросит, подрібнення в колоїдному млині з додаванням води або фугату, в пропорції від 0,5:1 до 1:1 по відношенню до пивної дробини, для отримання однорідної пастоподібної маси з пивної дробини, а потім ця маса піддається обробці в шнековом екстракторі для подальшого подрібнення та поділу на 2 фракції: суспензія з вологістю 90-95% і подрібнена лушпиння пивної дробини з вологістю 60- 75%, придатна для подальшого промислового використання. Потім суспензія передається на механічну фільтрацію для видалення залишків подрібненого лушпиння, перекачується насосом у накопичувальну ємність, а потім висушується до вмісту вологи не більше 7%. Таким чином, отриманий заявляється білковий ячмінний продукт (концентрат) характеризується високим вмістом білка зі збереженням амінокислотного складу пивної дробини, а також низьким вмістом жирів і клітковини. Винахід дозволяє підвищити рівень видобутку харчових фракцій пивної дробини до 90-95%, збільшити кількість білків в ячмінному білковому концентраті до 50-65 мас.% в сухому залишку. Винахід дозволяє отримати продукт переробки пивної дробини у вигляді ячмінного білкового концентрату розміром частинок не більше 0,1 мм з вмістом білка не менше 50,0 мас.% в сухому 16 залишку з харчовою енергетичною цінністю 250±15 ккал, при спрощенні способу його отримання. При цьому кількість фугату, що є відходом виробництва та спрямовується на утилізацію, є мінімальним у зв'язку з його використанням у технологічному циклі для зволоження вихідної сировини, що подається на переробку[10] . Технічним результатом винаходу є отримання продукту переробки пивної дробини у вигляді суспензії харчової з вмістом білка не менше 50 мас. % у сухому залишку з харчовою енергетичною цінністю 250±15 ккал при спрощеному способі її отримання. Суспензія може бути продуктом, готовим до застосування, або проміжним продуктом, з якого при дальній обробці можуть бути отримані концентрат, ізолят або борошно з вмістом білка до 90-95 мас. % у сухому залишку. При цьому кількість фугату, що є відходом виробництва та спрямовується на утилізацію, є мінімальним у зв'язку з його використанням у технологічному циклі для зволоження вихідної сировини, що подається на переробку. Технічний результат досягається за допомогою білкової суспензії, отриманої з пивної дробини, з вологістю 90-95% розміром частинок не більше 0,5 мм. При цьому оптимальним є склад суспензії, що містить білки, жири, клітковину, золу та амінокислоти, в наступній кількості в сухому залишку мас. %: білки - не менше 50,0 жири - не більше 5,0 клітковина - не більше 5,0 [10] Спосіб переробки пивної дробини з отриманням білкової суспензії з вологістю не більше 95% і вмістом білка не менше 50,0 мас.% в сухому залишку полягає в тому, що пивна дробина піддається розпушенню на вібросит, подрібнення на колоїдному млині з додаванням води або отримання пастоподібної однорідної маси з пивної дробини, а потім ця маса піддається обробці в шнековом екстракторі для подальшого подрібнення та поділу на 2 17 фракції: харчова суспензія з вологістю 90-95%, в якій залишаються всі поживні, у тому числі і білкові речовини пивної дроби і подрібнене лушпиння. Після цього суспензія передається на механічну фільтрацію і з неї видаляються залишки подрібненого лушпиння. Винахід дозволяє отримати продукт із вмістом білка не менше 50 мас.% у сухому залишку з харчовою енергетичною цінністю 250±15 ккал при спрощенні способу її одержання. [10] 1.4. Білки ячменю Білкові речовини ячменю відіграють важливу роль у технологічних процесах пивоваріння та впливають на якість готового пива: його смак, колір, пінистість та стійкість при зберіганні. Продукти гідролізу білків - пептиди та амінокислоти - необхідні для харчування дріжджів при бродінні, вони беруть участь у складних процесах метаболізму дріжджової клітини [52]. Білки є довгими ланцюгами залишків амінокислот, з'єднаних між собою пептидними зв'язками (-СО-NН-), і складаються з наступних елементів: вуглецю, водню, кисню, азоту і сірки у співвідношеннях: С - 50,6- 54,5%; Н - 6,5-7,3; O - 21,5-23,5; N - 15,0-17,6; S - 0,3-2,5%. Крім того, у багатьох білках містяться також Fе2+, Fе3+, Со2+, Са2+, Мg2+ та ін. До амінокислот, що складають основу білків, відносяться такі: аланін, валін, лейцин, ізолейцин, гліцин, фенілаланін, аргінін, лізин, гістидин, аспарагінова та глутамінова кислоти, серін, треонін, тирозин, триптофан, цистеїн, цистин, метіонін, пролін,оксипролін. Пептидні зв'язки в білках утворюються при взаємодії а-аміногрупи однієї з амінокислот з α-карбоксильною групою іншої з відщепленням води. На бічних ланцюгах амінокислот знаходяться зазвичай найважливіші функціональні групи білків: сульфгідрильна - SН; дисульфідна - S-S-; амінна - МН2; карбоксильна - СООН; гідроксильна - OН і т. д. Ці групи зумовлюють реакційну здатність білка та його окремих ділянок. У ячмені білки, як 18 правило, з'єднані з крохмалем, полісахаридами, поліфенолами, іонами металів та ін [52]. Білки легко осаджуються мінеральними кислотами: саліциловою, пікринової, фосфовольфрамової та фосфомолібденової, а також солями важких металів. З рядом сполук вони дають характерні реакції: біуретову, ксантопротеїнову і т. д. На цьому засновані багато кількісні та якісні методи визначення білка. Білки мають здатність пов'язувати значні кількості води — гідратуватися. Процес гідратації полягає у зв'язуванні дипольних молекул води з іонними групами в білках [52]. Форма білкової молекули може бути дуже різною: від кулястої до витягнутої. У першому випадку - це глобулярні білки, у другому фібрилярні. Глобулярні білки (основна група білків) мають молекулярну масу 104-105 розмір 1,5-6,0 нм. Білки молекулярною масою 105 містять 800-850 амінокислотних залишків, довжина кожного залишку становить приблизно 0,35 нм. Просторова конфігурація білків визначає їхню біологічну активність, лежить в основі ферментативних, гормональних та інших властивостей. Розрізняють чотири рівні просторової конфігурації білкової молекули: 1. Первинна - з'єднання амінокислот у лінійному ланцюзі. 2. Вторинна - просторове розташування поліпептидного ланцюга у вигляді α-спіралі, β-складчастого шару. 3. Третинна - специфічне укладання α-спіралі у вигляді глобули або фібрил. 4. Четвертична — з'єднання кількох частинок білка з третинною структурою в одну укрупнену. Наявність всіх видів структур у білків необов'язково. Часто відсутня четвертинна, може бути порушена спіралеподібна конфігурація ланцюгів або третинна структура [52]. Підтримка характерної просторової макроструктури частинок білка здійснюється за рахунок взаємодій ділянок ланцюгів та утворення між ними 19 поперечних зв'язків: дисульфідних, гідрофобних, електростатичних, водневих (рис.1.1). Рисунок 1.1 - Зв'язки, що стабілізують просторову структуру білків: 1 - іонний зв'язок; 2- водневий зв'язок; 3 і 4- деякі типи ван-дер-ваальсових взаємодій; 5 - дисульфідний місток (ковалентний зв'язок) Утворення дисульфідних містків відбувається так. У присутності солей заліза чи інших каталізаторів тіолова група -SН цистеїну в білках легко окислюється з утворенням дисульфідної групи -S-S-. У молекулі білка два залишки цистеїну можуть утворювати ковалентний зв'язок у вигляді дисульфідного зв'язку. Дисульфідні зв'язки нестабільні і легко піддаються перегрупуванням[52] . Електростатичні взаємодії відбуваються між кислотними та основними групами амінокислот, що входять до структури білка: кінцевими, е- аміногрупами лізину, гуанідиновими групами аргініну, імідазольними групами гістидину. Формування структури біологічних макромолекул, крім водневих зв'язків, визначається гідрофобними зв'язками. Саме від останніх залежать ті реальні форми, які набувають макромолекули білків. На відміну від водневих гідрофобні зв'язки неполярні та виникають між бічними групами білків, що мають вуглеводневу природу, без участі води. Молекули води як би виштовхуються з тієї сфери, в якій виникає гідрофобна взаємодія. До таких взаємодій здатні залишки валіну, лейцину, ізолейцину, фенілаланіну. 20 Гідрофобні зв'язки, як і водневі, мають низьку величину енергії, але якщо їх кількість досить велика, то вони здатні надати великій молекулі стійку структуру. При кімнатній температурі інші молекули що неспроможні порушити цю структуру, але з підвищенням температури зростаючі сила молекулярних зіткнень і енергія внутрішньомолекулярних коливань легко викликають розрив як водневих, і гідрофобних зв'язків [52]. Порушення просторової структури білка називається денатурацією. Вона буває фізичною - під дією на білок нагрівання, опромінення (ультразвук, ультрафіолетові промені), сильного струшування, розтирання; хімічної - під дією кислот, лугів, органічних розчинників, мінеральних солей і т.д. Таким чином, денатурація білка - це зміна просторового розташування пептидних ланцюгів в молекулі білка, яке виникає внаслідок розриву слабких зв'язків при дії денатурують факторів. При цьому різною мірою руйнуються вторинна, третинна та четвертинна структури білка. Всі білки за особливостями первинної структури поділяють на дві групи: протеїни, або прості білки, що складаються тільки з залишків амінокислот; протеїди, чи складні білки, — сполуки простого білка із речовиною небілкової природи (простетичною групою). Протеїни залежно від ступеня розчинності поділяють на альбуміни, глобуліни, проламіни, глютеліни [52]. Альбуміни розчиняються у воді; глобуліни у воді нерозчинні, але розчиняються у водних розчинах деяких солей; проламіни нерозчинні у воді і сольових розчинах, але розчиняються в 60-80%-ном етиловому спирті; глютеліни розчинні тільки в розчинах лугів. До протеїнів відносять також фосфорпротеїни, протаміни, протеїноїди. Фосфопротеїни — це білки, в яких фосфорна кислота пов'язана з складноефірним зв'язком з оксигрупами серину і треоніну. Протаміни відрізняються невеликою молекулярною масою та вмістом на 80% лужних 21 амінокислот - аргініну, гістидину, лізину. Протеїноїди характеризуються високим вмістом сірки, фібрилярністю, нерозчинністю. Протеїди залежно від хімічної природи простетичної групи поділяють на ліпопротеїди, глікопротеїди, хромопротеїди та нуклеопротеїди. Як простетична група ліпопротеїди містять жироподібні речовини - ліпоїди, глікопротеїди - вуглевод, хромопротеїди - пігменти, нуклеопротеїди - нуклеїнову кислоту [52]. Ліпопротеїди у великій кількості містяться у протоплазмі клітин. Типовий хромопротеїд – гемоглобін. Глікопротеїдів є багато оксидоредуктази. Нуклеопротеїди - особливо важлива група складних білків, що грають величезну роль у життєдіяльності організму. Вони зосереджені переважно у клітинних ядрах. Білки ферментів часто також містять простетичні групи. Коли небілковий компонент ферменту обумовлює специфічність ферментативної активності, простетичні групи називаються коферментами, а білкова частина - акоферментом. Це, як правило, оксидоредуктази, і окислювально-відновні функції у них виконує простетична група у вигляді азотистого гетероциклу. Кофермент часто є вітаміном чи його похідними. Білки ендосперму ячменю переважно відносяться до протеїнів і характеризуються такими показниками (табл. 1.4 ). Таблиця 1.4 - Характеристика фракцій білка ячменю Середній Середня Ізоелект Фракція вміст, % від молекуляр рична точка Розчинність загального на маса (ІЕТ) У воді, сольових Альбумін 4 52000 — розчинах солі Глобулін, 31 В сольових всього розчинах солі, α 26000 5,0 лугах β 100000 4,9 Те саме γ 166000 5,5 δ 300000 — 22 Продовження таблиці 1.4. 1 2 3 4 5 Гордеін В 70—80%-му (проламін) 36 27500 — С2Н5ОН Глютелін 29 74000 — В кислотах і лугах (0,2%) Лейкозин (альбумін). Це нейтральний білок, містить у значній кількості сірку (1,6-2,2%), водні розчини його починають коагулювати при 59 ° С, складається з 16 компонентів. Едестін (глобулін). Різні фракції його локалізуються в різних частинах ячменю: γ - в зародку, α і β - в алейроновому шарі. β-Фракція найбільша за вмістом серед глобулінів - 50 - 80%. Під час солодоріння кількість β-фракції не змінюється, α — дещо зменшується, γ — значно зменшується, δ-фракції в солоді вже немає. Кількісний вміст фракцій у глобуліні: α - 3,5; β - 3,5-6; γ - 2,5 (% загального вмісту глобуліну). β-Глобулін - це гетерогенна суміш з 20 компонентів, що характеризується високим вмістом аспарагінової кислоти, аланіну, гліцину, лізину та аргініну. Глобулін більш стійкий до нагрівання та важче, ніж альбумін, коагулює із розчинів. Він починає коагулювати лише за 90 °С. Так як він розчинний у слабких сольових розчинах, то спочатку переходить у сусло, а потім і в готове пиво, в певних умовах викликаючи його помутніння. Глобулін містить сірку у вигляді групи -SН; дуже реакційний білок, що також прискорює його випадання в осад у готовому пиві. Глютелін. При гідролізі сильними кислотами глютелін утворює велику кількість глютелінової кислоти та лейцину. Наявність дисульфідних зв'язків робить його подібним за властивостями з глобуліном, але розчиняється глютелін тільки в присутності відновників. Останнім часом показано, що 23 витягти глютелін можна не тільки за допомогою їдких лугів, але і розчинів редукуючих речовин, наприклад аскорбінової кислоти. З глютеліну і гордеїну в ячмені може утворюватися клейковина - білковий комплекс, здатний активно поглинати воду, набухати, збільшуючись в обсязі, і перетворюватися на пружну масу, яка розтягується і пружинить, як гума. Пивоварні ячмені з низьким вмістом білка зазвичай не містять клейковини. Гордєїн (проламін). Він містить до 8 фракцій, основні з яких α-33,7%; β і γ - 39,1; δ і є - 49%. Основні амінокислоти проламінів - глутамінова кислота і пролін. Гордеїну супроводжують завжди антоціаногени, поєднані з ним адсорбційними та хімічними зв'язками. Ступінь зв'язування з окремими фракціями гордеїну нерівномірна: з β + є - 1,8-2,7%, α -0,5-1,0%. Зі збільшенням вмісту білка в ячмені особливо зростає кількість гордеїнів. Відзначено їхню присутність у помутнінні готового пива. Весь білок розподілений у зерні ячменю наступним чином: 4-5% всього білка ячменю зосереджено в оболонці, 84-86 - в ендоспермі і 13-15% - в зародку. Частина білка ендосперму міцно пов'язана з клітинними стінками крохмальних зерен, причому у високобілкових ячменів цей зв'язок набагато міцніший, ніж у звичайних пивоварних ячменів[52] . 1.5. Застосування рослинного білку в харчовій промисловості Сьогодні виробники харчових продуктів працюють в складних ринкових умовах. Окрім вирішення проблем виробництва і безпеки продуктів харчування, виробники вимушені враховувати ще і те, що споживачі вимагають не тільки високої якості виробів, але і високої харчової цінності. Авторами [25] запропоновано використання рослинного білка в м’ясній промисловості. Сировину для отримання білку запропонували – сою, соняшник, арахіс. Застосування рослинних інгредієнтів у вигляді нативної структури або текстуратів з високими функціональними властивостями дозволяє підвищити допустимий рівень заміни м'ясної сировини 30…40%, не 24 погіршуючи при цьому споживчих властивостей готового продукту. Можна умовно вважати, що рівень до 40%-вої заміни традиційної м'ясної сировини в системі фаршу дозволяє виготовляти м'ясорослинні ковбаси, а понад 40% заміни – це їх аналоги. Рослинні інгредієнти, білкові текстурати, які використовуються під час виробництва м'ясорослинних ковбасних виробів з рівнем заміни м'ясної сировини до 40% повинні мати певні функціональні властивості: не руйнуватися при високій термічній обробці, мати вологоутримуючу і жирозв’язуючу здатності. [25, 43]. В роботі «Використання продуктів екструзійної обробки як один із напрямів ресурсозбереження при виробництві м'ясопродуктів» проаналізовано перспективи використання у виробництві м'ясних продуктів екструдатів насіння бобових культур. З'ясовано характер змін нативної сировини з бобових при вологотермічній обробці, що дозволяє використовувати їх як джерело високоякісного білка, вуглеводів, харчових волокон. Експериментально встановлені режими екструзійної обробки сировини (квасоля, бобі, сочевиця), які дозволяють інактивувати антихарчові компоненти, а також отримувати білкову добавку з відповідними функціонально-технологічними та органолептичними властивостями[6]. Авторами [38] було доведено, що для формування належної структури масляних паст, що характеризуються підвищеним вмістом вологи, та забезпечення їх стабільності під час зберігання, актуальним є пошук ефективних натуральних функціонально- технологічних компонентів, серед яких – білки, що будуть не тільки вико- нувати технологічні функції, а й слугувати додатковим збагачуючим компонентом. Ізолят горохового протеїну займає особливе місце серед рослинних білків, оскільки має достатньо збалансований амінокислотний склад, практично повністю позбавлений смаку і запаху, характерного для бобових, не містить антипоживних речовин, має високі вологозв’язуючі та емульгуючі властивості, не входить до групи продуктів, що можуть викликати алергії. Ступінь засвоєння ізоляту становить близько 98%. 25 Махинько, В. М. в своїй роботі довела, що для збалансування хімічного складу хлібних виробів необхідно збагачувати їх білком. Щоб внесення білкової сировини не позначилося на споживчих характеристиках готової продукції, а вміст білка в одиниці об’єму був якомога більшим – доцільно збагачувати насамперед хлібні вироби зниженої вологості. У роботі вивчено можливість підвищення вмісту білка у хлібних паличках за рахунок використання ізоляту горохового білка (ІГБ) [34]. У статті [17] обґрунтовано доцільність використання клітковини гороху при виробництві житньопшеничного хліба за прискореною технологією. Досліджено вплив клітковини на біохімічні процеси в тісті, які характеризували балансом зміни цукрів під час тістоприготування та газоутворювальною здатністю тіста при бродінні. Проаналізовано вміст цукрів у готових виробах. Встановлено, що внесення клітковини гороху інтенсифікує технологічний процес виробництва хліба. В роботі [54] науково обгрунтовано та розроблено технології виробництва домішок рослинного походження та комбінованих м'ясопродуктів, до складу яких вони входять. Запропоновано технологію виробництва горохового білкового концентрату та горохової білкової пасти, яка дозволяє одержати повноцінні харчові продукти. Встановлено залежності якісних показників варених ковбас заданого хімічного складу від застосування в їх рецептурі горохової білкової пасти. Розроблено та затверджено нормативну документацію та патентне супроводження на горохову білкову пасту та комбіновані варені ковбаси. Робота [51] присвячена питанням розробки технології солоду гороху з метою широкого використання його в харчуванні людей. Розроблено нову ефективну технологію солоду гороху і продуктів харчування широкого вжитку на його основі, яка дає можливість покращити органолептичні показники та підвищити харчову і фізіологічну цінність продуктів за рахунок зменшення в зерні гороху антихарчових речовин, збільшення вмісту вітамінів, моно- і дицукрів, амінного азоту та інших біологічно-активних 26 речовин. Запропоновано практичні напрями використання солоду гороху в виробництві продуктів харчування, в тому числі і для дитячого харчування, ефективність яких обгрунтована теоретично і підтверджена практично на основі комплексних медико-біологічних досліджень. Результати роботи впроваджені в промисловість. У статті [35] проаналізовано діючі норми харчування військовослужбовців, показано, що значну частку в цих раціонах (24–28 %) становлять хлібобулочні вироби. Вивчення хімічного складу передбачених нормами хлібних виробів показало їх незбалансованість за основними харчовими компонентами та низьку біологічну цінність наявних білків, які містять недостатню кількість незамінної амінокислоти лізину. Вирішити цю проблему можна за рахунок збагачення усіх розроблених раціонів джерелами тваринного білка чи додавання повноцінних рослинних білків. Зважаючи на високу вартість, складність зберігання і транспортування та можливість медикобіологічного забруднення м'ясо-молочної продукції, рослинні джерела повноцінного білка (насамперед – з бобових культур) мають значну перевагу. Однак їх необхідно використовувати у вигляді високоочищених форм (ізолятів), оскільки усі бобові містять антипоживні фактори, що ускладнює їх засвоєння. Запропоновано використовувати ізолят соєвого білка та суху пшеничну клейковину для збалансування хімічного складу хлібобулочних виробів, підвищення біологічної цінності та ступеню утилізації білків. Розроблений виріб містить у 2 рази більше білка з високою біологічною цінністю, а підвищений вихід виробів та довший термін збереження свіжості робить їх випуск перспективним і економічно доцільним. В роботі [2] проаналізовано дані літературних джерел та наведено результати проведених досліджень щодо доцільності вдосконалення технології плавлених сирних молоковмісних продуктів з використанням білків сої і вибору солі-плавителя для розширення асортименту, покращення якості, підвищення функціональних властивостей та економічної рентабельності готових продуктів. 27 1.6. Отримання білкових ізолятів. Білкові ізоляти, що містять не менше 90% білка на суху речовину, є найбільш очищеною формою білкових продуктів. При їх отриманні першої стадії білки, що містяться в рослинній сировині, вибірково переводять у розчинний стан, а потім відокремлюються від нерозчинного попутного товару; на другій стадії їх вибірково, окремо вилучають, використовуючи їх фізико-хімічні властивості. Ефективність поділу твердої та рідкої фаз, тобто. розчину білків і нерозчинного супроводжуючого продукту, значною мірою спричиняє ступінь очищення приготовленого ізоляту. Відділення білків від розчинних сполук здійснюють двома способами: осадження білків з наступним поділом фаз та промиванням, що дозволяє видалити розчинні речовини; вилучення білків із застосуванням напівпроникних мембран або іонообмінних смол та молекулярних сит, використовуючи відмінності в розмірах та електричному заряді між білковими макромолекулами та іншими сполуками [18,22]. Технологія, як правило, включає такі типові операції: 1) Переведення білка в розчинний стан у процесі екстракції лужним розчином при рН 9-11 і співвідношенні екстрагованого матеріалу та розчинника 1:(10-20), температура в процесі не більше 60°С. 2) Відділення білкового розчину від нерозчинного залишку у процесі центрифугування, або освітлення екстракту при відстоюванні та фільтрації рідини. 3) Переведення білка в ізоелектричний стан та його осадження шляхом обробки 10%-ною соляною кислотою. 4) Відділення суспензії білкової від сироватки центрифугуванням. 5) Промивання отриманої суспензії білкової водою, відділення промивної води шляхом повторного центрифугування. 28 6). Нейтралізацію білкової суспензії розчином гідроксиду натрію або кальцію з концентрацією 5% до рН 6,8. 7). Сушіння нейтралізованої білкової суспензії в сушарках розпилювального типу, температура на вході в сушарку 157 ° С, а на виході - 86 ° С. 8). Фасування та пакування ізоляту [22]. При виробництві ізолятів білка, зокрема з бобів сої, перспективно застосування мембранної технології для концентрування та очищення білка [22,49]. За допомогою мембранної технології можливе проведення концентрування білкового розчину білка без втрат та фракціонування, з одночасним очищенням від таких небажаних домішок, як фітати, олігосхариди [22,49]. Отримуваний при ультрафільтрації концентрований розчин білка направляють на сушіння. Цей спосіб дозволяє виключити використання кислоти для осадження білка та лугу для нейтралізації. Одночасно знімається проблема очищення та використання стоків та сироватки, збільшується вихід білка. Ультрафільтрат піддають концентруванню, застосовуючи зворотний осмос з отриманням оборотної води. Для екстракції білка при рН 9,0 використовують розчини гідроксиду натрію або кальцію, причому останній ефективніший. Перед ультрафільтрацією екстракти термообробляють (пастеризують) при 65°С протягом 30 хв, фільтрують і розбавляють у 4 рази, з тим щоб забезпечити найкраще очищення білка в процесі концентрування. Ультрафільтрацію проводять при 65°С при рН 6,8-7 [22,49]. Переваги процесу водного фракціонування або одночасної водної екстракції білка і ліпідів полягають: по-перше, у великій його безпеки, так як для відділення ліпідів не використовуються леткі та вогнебезпечні органічні розчинники і не потрібна апаратура вибухобезпечне виконання; 29 по-друге, в економічності через виключення витрат на екстракцію ліпідів, а також регенерацію органічних розчинників; по-третє, у більш високому ступені інактивації чи видаленні небажаних компонентів сировини, а також більш високих функціональних властивостей білка, оскільки не потрібна його термообробка для видалення розчинника, а її режими можуть бути обрані з позиції забезпечення інактивації антиживильних речовин при забезпечення необхідних функціональних властивостей білка[22]. У сучасних технологіях отримання білкових ізолятів велика увага приділяється безреагентним методам корекції рН середовища при екстракції - електрохімічним, а також використанню ультразвукового впливу для інтенсифікації окремих стадій. Одним із перспективних напрямів удосконалення окремих стадій процесу виділення ізоляту білка є впровадження електрохімічних методів як безреагентного способу зміни рН середовища під час екстракції[22]. 30 2 ОБЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 2.1 Об΄єкти дослідження: В якості об'єкту досліджень використовували пивну дробину. Предмет досліджень – отримання рослинного білка з відходів пивоварної промисловості. Дослідження проводили в лабораторних умовах. Ячмінь Вимоги до якості ячменю зазначених у таблиці 2.1. відповідно до ДСТУ 3769-98 Ячмінь. Технічні умови[8]. Таблиця 2.1. Вимоги до зерна ячменю Вимоги до зерна ячменю, яке використовують для для вироблення продовольчи солоду в для х спиртовому кормових цілей виробництві цілей для пивоваріння Показник 1 класу 2 класу 3 класу 1 класу 2 класу Світло- жовтий, Жовтий з Властивий здоровому Світло- жовтий або різними зерну. Допускається жовтий сірувато- Колір відтінками потемнілий або жовтий жовтий Вологість, %, не більше 14,5 15,5 15,5 14,5 15,0 Не обмежуєтьс Натура, г/л, не менше 600 570 я Не регламентується Маса 1000 зерен, г. Не менше Не регламентується 40,0 38,0 Масова частка білка, у перерахунку на абсолютно суху речовину %, не Не регламентується більше 11.0 11,5 Смітна домішка, %, не більше 2,0 3,0 5,0 1,0 2,0 в тому числі: мінеральна домішка 0,3 1.0 0,5 0,5 0,5 в тому числі: галька 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1 31 шлак і руда 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 У границях норми загального вмісту смітної зіпсовані зерна 0,2 домішки У границях норми загального вмісту вівсюг 1,0 смітної домішки кукіль 0,3 0,3 0,5 0,3 0,3 фузаріозні зерна 1.0 1.0 1.0 Не допускається шкідлива домішка 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 в тому числі: ріжки і сажка 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 гірчак повзучий, в'язіль різнокольоровий, термопсис ланцетний. Пажитниця п'янка, софора лисохвоста У границях норми загального вмісту зернової (разом) 0,05 домішки У границях норми загального вмісту зернової пророслі 2,0 домішки зерна і насіння інших культурних рослин, віднесені до У границях норми загального вмісту зернової зернової домішки домішки 3,0 в тому числі: У границях норми загального вмісту зернової зерна жита і вівса 0,5 домішки Не Дрібні зерна, %, не обмежуєтьс більше 5,0 5,0 я 5,0 7,0 Крупність, %, не менше Не регламентується 85,0 70,0 Здатність до проростання, %, не менше (для зерна, поставленого не раніше як за 45 днів Не після його Не регламенту збирання) регламентується 92,0 ється 95,0 92,0 Життєздатність, %, не менше (для зерна, поставленого раніше Не як за 45 днів після його Не регламенту збирання) регламентується 92,0 ється 95,0 95,0 Зараженість шкідниками Не допускається, крім зараженості кліщем не вище 1 ступеня Примітка 1. Крупність — відношення маси зерен ячменю — залишку на ситі з довгастими отворами розміром 2,5 мм х 20 мм (полотно № 2а — 25 х 20 згідно з ТУ 5.897—111722 (і) до маси основного зерна наважки, виражене у відсотках. Примітка 2. Рекомендовані вимоги до якості пивоварного ячменю за показником: екстрактивність, %, не менше: 32 для 1 класу — 79,0, 2 класу — 77,0, установлюють у договорі (контракті) між постачальником і покупцем. Пивна дробина Сира пивна дробина містить 75—80% жиру від початкового вмісту жиру в солоді. Вона є дуже цінним кормом для худоби. Більшість дробини використовується на корм худобі в сирому вигляді, але частина її піддається сушінню і продається в сухому вигляді. Солодова дробина містить ще 0,5- 0,7% екстракту, що вимивається. Для сушіння пивної дробини застосовуються двовальцеві або гребкові вакуум-сушарки та парові барабанні сушарки. Поширеним типом сушарок для дробини є сушарки з пресом для попереднього відтискання 80-50% вологи. Сушіння дробини протікає при температурі 60° С. Вища температура не допускається, тому що при цьому відбувається перетворення білків на неперетравлювальну форму і потемніння дробини. Витрата пари на сушіння 100 кг сирої дробини становить 60-65 кг. 100 кг солоду дають близько 22 кг сухих речовин дробини. Зі 100 кг солоду, що затирається, виходить 125—130 кг сирої дробини з вмістом 20—25% сухих речовин або 27 кг сухої дробини з вологістю 12%. 1 м3 вільно насипаної сухої дробини важить 160 кг. 33 Віджату при пресуванні дробини рідина згущують випарюванням, а потім сушать, в результаті чого отримують дуже тонкий порошок з високою поживною цінністю, який зазвичай йде на корм птиці. 2.2. Методи дослідження Визначення вмісту азоту та обчислення вмісту сирого протеїну[7] Розкладання органічної речовини ГОСТ 13496.4-93 Досліджувану наважку кількісно переносять у колбу Кьельдаля відповідної місткості (зазвичай 800 см). Додають сульфат калію (5.1). Якщо як каталізатор використовують ртуть або окис ртуті (II), достатньо 10 г сульфату. Коли каталізатором є окис міді (II) або п'ятиводний сульфат міді (II), потрібно 15 г сульфату калію. Додають відповідну кількість каталізатора: для всіх продуктів можуть бути використані 0,65 г (1 крапля) ртуті або 0,7 г окису ртуті (II) . Натомість можна застосувати 0,3 г окису міді (II) (5.2.3) або 0,9-1,2 г п'ятиводного сульфату міді (II). Встановлено, що для повного виявлення азоту потрібно більш тривале спалювання. Примітка. Коли аналізуються продукти з високим вмістом азоту, як каталізатор краще використовувати ртуть. Додають 25 см сірчаної кислоти для першого грама сухої речовини навішування та 6-12 см на кожний додатковий грам сухої речовини (для спалювання крохмалю та жиру потрібно близько 6 та 12 см кислоти, відповідно). Ретельно перемішують, щоб повністю змочити навішування. Спочатку колбу нагрівають помірно, щоб запобігти підняттю піни до горла колби або її викидання з колби. Нагрівають помірно, повертаючи іноді до того часу, поки маса не обуглиться і зникне піна. Потім нагрівання посилюють доти, доки не встановиться рівномірне кипіння. Нагрів є достатнім, якщо кипляча кислота конденсується у середині горла колби Кьельдаля. Слід уникати перегріву стін 34 колби, що не перебувають у контакті з рідиною. Якщо використовують відкрите полум'я, такий перегрів можна запобігти встановлення колби на лист азбесту з отвором діаметром трохи менше, ніж діаметр колби на рівні рідини. Під час нагрівання колба має бути встановлена п охило під кутом 30-45° до вертикалі. Після освітлення рідини продовжують нагрівання протягом 1 години у разі використання ртутного каталізатора або 2 години у разі використання мідного каталізатора. Залишають остигати. Якщо холодний мінералізат застигає, рекомендується використовувати для спалювання більший об'єм кислоти, ніж зазначено вище. Відгін аміаку Обережно додають 250-350 см води для повного розчинення сульфатів, перемішують круговими рухами та залишають остигати. Додають трохи речовини, що запобігає викиданню. Піпеткою переносять у приймальну колбу відгінного апарату 25 см розчину сірчаної кислоти (1/2)=0,05 або 0,125 моль/дм. Концентрацію кислоти вибирають залежно від очікуваного вмісту азоту в навішуванні, додають 100-150 см води та кілька крапель змішаного індикатора. Кінчик трубки холодильника занурюють у рідину, що міститься у приймальній колбі, на глибину не менше 1 см. Повільно по стінках у колбу Кьєльдаля вводять 100 см розчину натрію гідроксиду. Якщо як каталізатор використовувалися з'єднання ртуті, розчин гідроксиду натрію до внесення в колбу змішують з 25 см розчину тіосульфату. Примітка. Якщо додавати окремо, тіосульфат може вступити в реакцію з кислотою в колбі з утворенням водню сульфіду, що призводить до спотворення результатів. Замість тіосульфату можна використовувати 35 гіпофосфіт. В цьому випадку немає небезпеки утворення сульфіду водню. 1 г гіпофосфіту, доданого у твердому вигляді після розведення водою до приливання лугу, достатньо для осадження 1 г ртуті. Колбу негайно приєднують до відгінного апарату і нагрівають з такою інтенсивністю, щоб за 30 хв зібрати 150 см дистиляту. Після цього лакмусовим папером перевіряють рН дистиляту на кінчику трубки холодильника. Якщо лужна реакція, продовжують дистиляцію. Кінчик трубки холодильника відразу після закінчення дистиляції виймають з холодильника, щоб запобігти зворотному засмоктування. Якщо під час відгону вміст приймальної колби стає лужним, визначення повторюють, вносячи відповідні зміни. При відгоні аміаку в борну кислоту приймальну колбу відгінного апарату наливають 100-250 см розчину борної кислоти . Титрування Якщо в якості поглинаючої рідини була використана сірчана кислота, її надлишок титрують розчином натрію гідроксиду 0,1 або 0,25 моль/дм до переходу фіолетового забарвлення в зелене. Якщо як поглинаюча рідина була використана борна кислота, аміак титрують розчином сірчаної кислоти (1/2)=0,05 або 0,125 моль/дм (5.10.2) до переходу забарвлення розчину від зеленої до фіолетової. Рекомендується титрування проводити під час дистиляції, оскільки це дозволяє уточнити кінець дистиляції. Закінчення дистиляції показує зміну забарвлення змішаного індикатора. Якщо неможливо проводити титрування одночасно з відгоном, слід титрувати відразу після закінчення дистиляції, спостерігаючи за тим, щоб температура дистиляту не перевищувала 25 °С. За цих умов втрати аміаку відсутні. 36 Число визначень Проводять два визначення одного зразка. Холосте визначення Холосте визначення проводять, використовуючи сахарозу як випробувану пробу. Контрольний аналіз Контрольний аналіз проводять шляхом визначення вмісту азоту в ацетаніліді або триптофані, додаючи 1 г сахарози. Вибір аналізованого речовини для контрольного аналізу залежить від цього, наскільки легко озоляются проби. Ацетанілід озеленяється легко, тоді як триптофан спалюється важче. Триптофан перед використанням слід висушити. Обробка результатів Метод обчислення та формула Відгін аміаку в сірчану кислоту Якщо для поглинання аміаку при аналізі випробуваної проби та холостому визначенні у приймальну колбу були взяті однакові обсяги сірчаної кислоти, масову частку азоту у відсотках обчислюють за формулою (��1−��0)∙��∙0.014∙100 = (��1−��0)∙��∙1.4 �� �� де V0- об'єм розчину сірчаної кислоти, використаний при холостому визначенні, см; V1 - Об'єм розчину сірчаної кислоти, використаний при аналізі проби, см; 37 T- нормальність розчину сірчаної кислоти, використаної для титрування; m - Маса випробуваної навішування, г. Результат Масову частку азоту в випробуваній пробі обчислюють як середній арифметичний результат двох визначень за умови, якщо задовольняються вимоги до збіжності. Результат виражають із точністю 0,01%. Збіжність Розбіжності між результатами двох визначень, виконаних одночасно або відразу один за одним одним і тим самим аналітиком, не повинні перевищувати: 0,03% – при вмісті азоту менше 3%; 1% щодо середнього результату при вмісті азоту від 3 до 6% ; 0,06% – при вмісті азоту більше 6% . Обчислення вмісту сирого протеїну Вміст сирого протеїну в продукті обчислюють множенням вмісту азоту коефіцієнт 6,25. Визначення концентрації сухих речовин рефрактометричним методом[67] Метод заснований на визначенні показника заломлення і концентрації сусла за допомогою рефрактометра. Техніка аналізу. Перед початком роботи перевіряють нульову точку приладу. Для цього 2-3 краплі дистильованої води наносять на вимірювальну призму. Поворотом рукоятки зміщують границю світла і тіні до досягнення такого положення, щоб при температурі 20о С ця границя проходила через нульову поділку правої шкали, яка градуйована в процентах цукрози, і поділку 1,333 лівої шкали – значень показників заломлення. 38 Перевіривши нульову точку, визначають вміст СР у дослідному зразку. Для цього 2-3 краплі розчину наносять на суху вимірювальну призму. Далі спостерігаючи в окуляр зорової труби, зміщують рукоятку рефрактометра до сполучення границі світла і тіні з візирною лінією сітки. Досягнувши такого положення знімають покази за коефіцієнтом заломлення і концентрацією. [67] Визначення сухого залишку[67] . Аналізовану пробу випарюють у попередньо висушеній до постійної ваги при 105 °C фарфоровій чашці. Випарювання ведуть на водяній бані з дистильованою водою. Далі чашку з сухим залишком вміщують у сушильну шафу і при 105 °C і висушують до постійної ваги. 39 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА Білки – високомолекуляр ні продукти поліконденсації альфа- амінокислот - найважливіша складова частина рослинних і тваринних організмів. В склад білків рослинного походження входять головним чином альбуміни (розчинні у воді), глобуліни (розчинні в сольових розчинах), глобуліни добре осаджуються 50% концентраціях сульфату амонія, проламіни (розчинні в 70% спиртах). Розрізняють хлоропластний білок, в якому поліпептидний зв'язок пов'язаний з хлорофілом і ліпідами; цитоплазматичний білок, в якому поліпептидний ланцюг пов'язаний з нуклєїнах (нуклопротеіди). У зерні білок знаходиться у вільному стані. Характерною властивістю білків є їх здатність до денатурації при нагріванні, під дією лугів і кислот. Денатурація супроводжується втратою біологічної активності білків, зменшенням розчинності і коагуляцією. 3.1. Хід експерименту. Висушену пивну дробину подрібнювали на вальцевому млині, отриманий помел поділяли на ситі з отворами 2 мм і 0,5 мм. Лузгу відокремлювали, дрібну фракцію змішували з водою у співвідношенні 1:10. Вихід лузги складає 5%, вихід дрібної фракції 95%. Процес лужного екстрагування білка з пивної дробини проводили при різному рН (7,0-3,0) та при різній температурі (20°С,30°С,40°С,50°С) при постійному перемішуванні протягом 80 хв. Фільтрат після екстракції підігрівають до температури 70 °С, підкислювали оцтовою кислотою до рН 4,8, відбувається осадження білків, після чого охолоджують до температури 30 °С і подають на фільтрацію. Білкову масу відокремлювали на центрифузі і сушили на повітрі. Схема подрібнення пивної дробини наведена на рис.3.1 40 Солодова дробина Подрібнення Вальцевий млин Розділення Фракція 1 (сито 0,25 мм) 0,25 мм Фракція 2 Розділення Фракція 3 (сито 0,2 мм) 0,2 мм Фракція 4 Подрібнення Вальцевий млин Розділення Фракція 5 Фракція 6 Фракція 7 0,25 мм Рисунок 3.1 – Подрібнення солодової дробини Хімічний склад солодової дробини та борошна наведений в таблиці 3.1 41 Таблиця 3.1 – Хімічний склад Найменування Вміст, % ср показників Солодова дробина Дрібний помел (борошно) Вміст сухих речовин, % 89,0 88,0 мас. В тому числі, % від СР Сирий білок 18,56 17,68 Білок 14,3 13,05 Крохмаль 44,0 47,72 Клітчатка 13,0 10,02 Зола 2,1 1,06 Отримання білка із дрібної фракції солодової дробини наведено на рис. 3.2. Дрібна фракція 7 Луг Екстракція Фільтрація Шрот Підігрів Оцтова кислота Осадження Охолодження Центрофугування Фільтрат Білок Сушіння Рисунок 3.2 – Принципова схема отримання білка 42 Вихід сирого протеїну із солодової дробини: Таблиця 3.2 – Вихід білка із солодової дробини (наважка 100 гр), при температурі 20 °С Найменування рН середовища осадження білка показника 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 Маса 5,92 5,08 5,38 4,45 4,08 3,61 1,72 0,56 0,28 висушеного осаду (концентрату білка), г Масова частка 91,13 93,74 93,05 93,23 93,72 93,09 85,62 86,54 88,26 сухих речовин, % Масова частка 83,33 80,01 69,76 76,29 84,89 74,49 76,83 70,1 65,28 сирого протеїну, % від СР Маса білкового осаду, г 7 6 5 4 3 Маса білкового осаду, г 2 1 0 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 рН Рисунок 3.3. - Залежність маси осаду від рН, при температурі 20 °С. 43 маса, г 109080 67 00 50400 рМеачсоова ча30 Масоввианч,а% стка сухих 1200 протеїну, %стка сирого 0 7 6.5 6 5.5 5 4.5 рН Рисунок3.4. – Залежність вмісту сухих речовин і сирого протеїну від рН, при температурі 20 °С. Таблиця 3.3 – Вихід білка із солодової дробини (наважка 100 гр), при температурі 30 °С Найменування рН середовища осадження білка показника 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 Маса 6,22 5,74 5,95 4,86 4,73 4,56 3,25 1,28 1,06 висушеного осаду (концентрату білка), г Масова частка 94,25 95,02 94,74 94,63 94,89 95,03 93,56 92,36 90,57 сухих речовин, % Масова частка 85,01 84,65 80,89 81,47 86,05 78,31 75,36 67,9 63,73 сирого протеїну, % від СР 44 Маса білкового осаду, г 7 6 5 4 3 Маса білкового осаду, г 2 1 0 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 рН Рисунок 3.5. - Залежність маси осаду від рН, при температурі 30 °С. 109080706005430 0 рМеачсооввианч,а%стка сухих 200 пМраостоевїнауч,а%стка сирого100 7 6.5 6 5.5 5 4.5 рН Рисунок3.6. – Залежність вмісту сухих речовин і сирого протеїну від рН, при температурі 30 °С. 45 Таблиця 3.4 – Вихід білка із солодової дробини (наважка 100 гр), при температурі 40 °С Найменування рН середовища осадження білка показника 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 Маса 6,54 6,45 6,15 5,96 5,28 4,00 3,14 1,96 1,19 висушеного осаду (концентрату білка), г Масова частка 93,66 95,45 93,68 94,78 93,08 93,00 90,89 91,35 91,73 сухих речовин, % Масова частка 84,58 87,36 85,64 83,56 83,87 80,21 79,56 77,47 70,54 сирого протеїну, % від СР Маса білкового осаду, г 7 6 5 4 3 Маса білкового осаду, г 2 1 0 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 рН Рисунок 3.7. - Залежність маси осаду від рН, при температурі 40 °С. 46 100 95 90 85 Масова частка сухих 80 рМепра чсоото в ев ин їнауч , % 75 ,а%стка сирого 70 7 6.5 6 5.5 5 4.5 рН Рисунок 3.8.– Залежність вмісту сухих речовин і сирого протеїну від рН, при температурі 40 °С. Таблиця 3.5 – Вихід білка із солодової дробини (наважка 100 гр), при температурі 50 °С Найменування рН середовища осадження білка показника 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 Маса 4,88 3,75 3,56 3,08 2,55 2,08 1,06 0,54 - висушеного осаду (концентрату білка), г Масова частка 94,12 95,05 94,63 93,22 92,47 94,56 93,54 93,96 - сухих речовин, % Масова частка 78,22 78,54 76,25 72,54 68,56 64,25 63,45 62,22 - сирого протеїну, % від СР 47 Маса білкового осаду, г 6 5 4 3 Маса білкового осаду, г 2 1 0 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 рН Рисунок 3.9. - Залежність маси осаду від рН, при температурі 50 °С. 109080706005400 Мреачсоовва частка сухих 2300 Мпраостов иан, %еїнуч,а%стка сирого100 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 рН Рисунок3.10. – Залежність вмісту сухих речовин і сирого протеїну від рН, при температурі 50 °С. Розчинність білків збільшується з підвищенням температури від 20 до 40 °С. Вище 40°C спостерігається зниження виходу білка. Нагрітий білок до температури вище 50°C призводить до порушення вторинної і третинних структур і називається денатурацією, що призводить до зниження розчинності. Також встановлено, що оптимальний рН для осадження білка становить 7,0-6,5. При цьому вихід сирого протеїну складає 38% від його вмісту в солодовій дробині. 48 3.2. Математико-статистична обробка результатів досліджень Математико-статистична обробка результатів досліджень здійснена методом регресійно-кореляційного аналізу. Було визначено вхідні параметри, що регулюють накопичення етилового спирту під час бродіння крохмалевмісного сула приготовленого на очищенній водопровідній воді в залежності від вмісту сухих речовин і часу. Вхідні параметри процесу: - рН; - Т – температура °С. Вихідна функція: - Сп – сирий протеїн, % СР. У загальному вигляді функцію можна представити так: Е= f (рН,Т ) Загальна схема математичної моделі зображено на рис. 3.11. x1 (рН) ОХТ у (Сп) х2 (Т) Рисунок 3.11 – Загальна схема математично-статистичної моделі Побудова плану повного факторного експерименту Для проведення дослідів складають план з відповідними матрицями планування експерименту із вказуванням кількості дослідів та межі зміни факторів. Матриця являє собою перелік варіантів, взятих в даній серії дослідів. В матриці повного факторного експерименту (ПФЕ) досліджувані фактори змінюються лише на двох рівнях: верхньому та нижньому. Кількість дослідів повного факторного експерименту: , де n=2 - кількість вхідних факторів. 49 Кількість дублюючих дослідів m=2. Нормалізація вихідного рівняння регресії, тобто перетворення змінних хі в безрозмірні нормалізовані zi: , де хі - значення фактора на «+»-рівні; х0 - значення фактора на 0-рівні; Δхі - крок варіювання. Рівняння регресії матиме наступний вигляд: . Визначивши, які фактори впливають на процес, визначаються їх рівні варіювання та крок варіювання: Таблиця 3.6 – Вихідні дані Одиниці Крок Верхній Нижній Фактор 0-рівень вимірювання варіювання рівень «+» рівень «-» х1 (рН) - 5 1,0 7 3 х2 (Т) °С 35,5 10 50 20 Матриця повного двофакторного експерименту наведена у табл. 3.7 : Таблиця 3.7 – Матриця повного двофакторного експерименту № z досліду. 0 z1 z2 z1·z2 1 + + + + 2 + + - - 3 + - + - 4 + - - + Результати експериментів і розрахунків наведено в табл.3.8. 50 Таблиця 3.8– Результати досліджень Розрахунки № досліду у1 у2 Відхилення,% 1 83,33 78,22 80,775 13,06 13,06 0 2 80,71 76,25 78,48 9,95 9,94 0,01 3 84,89 68,56 76,725 133,33 133,33 0 4 65,28 62,22 63,75 4,68 4,68 0 Перевірка однорідності дисперсій Дисперсія паралельних дослідів кожного рядка матриці плану розраховується за рівнянням: , де m=2 – кількість паралельних дослідів. ; ; ; ; Найбільше значення max з усіх розрахованих складає: ; Сума дисперсій розраховуємо за формулою: Розраховуємо критерій Кохрена: 51 Примітка: табличне значення критерію Кохрена Gкр, для значень ступеня свободи f1=N=4 та f2=m-1=2-1=1, рівня значущості α=5% становить 0,9065. Отже, дисперсії вихідного параметру в паралельних дослідах є однорідними, тобто отримане рівняння регресії є відтворюваним. Загальна похибка дослідів становить: Розрахунок коефіцієнтів рівняння регресії ; Перевірка значущості коефіцієнтів регресії Дисперсія коефіцієнтів регресії складає: , 52 Відхилення будь-якого коефіцієнту розраховуємо за формулою: , де tT=2,78—табличне значення критерія Стьюдента для ступеню свободи f1= N(m-1) = 4(2-1) = 4 та рівня значущості α=5% . Розрахунок значення критерію Стьюдента для кожного коефіцієнту регресії: ; ; ; . Примітка: tbi > tT, виконання цієї умови дає підставу констатувати значущість відповідного і-го коефіцієнту. В нашому випадку значущими є коефіцієнти b0, b1, b2, b12. Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії, отримаємо розрахункові значення функції та порівнюємо їх із дослідними значеннями: 53 Перевірка рівняння регресії на адекватність Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії, отримано розрахункові значення функції, які порівнюються з дослідними значеннями. Перевірка отриманого рівняння регресії на адекватність дійсному процесу: S2зал = 0,0001. Розрахунок значення критерію Фішера: Примітка: за таблицями для ступеня свободи f1 = N - l = 4-3 = 1 та f2 = N (m -1) = 4 , рівня значущості α=5%; де l=2—кількість коефіцієнтів в рівнянні регресії, які стоять перед основними факторами, табличне значення критерію Фішера: FT=224,6. Перевірка умови адекватності: Fp < FT= 0,00003 < 224,6. Отже, отримане рівняння регресії є адекватним дослідженому процесу, що також доводиться порівнянням дисперсій. 54 4 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 4.1 Принципово-технологічна схема Пивна дробина Гаряча вода Обробка Осадження Фільтрація Білковий осад Вода Обробка Спирт Оцтова кислота Центрифугування Сушка Білок Фільтрат Утилізацію Рисунок 4.1. – Отримання рослинного білка 55 4.2. Теорія фільтрації сусла і вилужування дробини Фільтрація - процес поділу неоднорідних систем з твердою дисперсною фазою, заснований на затримуванні твердих частинок пористими перегородками, що пропускають дисперсійне середовище. Оцукрена заторна маса складається з твердої фази - нерозчинених частин дробленого солоду (дробини) і рідкої фази - водного розчину екстрактивних речовин (сусла). Необхідне відділення сусла від дробини досягається фільтрацією. Однак дробина утримує значну кількість екстракту, який витягується промиванням її гарячою водою (вилуговуванням). Таким чином, процес фільтрації підрозділяється на дві стадії: спочатку відбувається фільтрація першого (основного) сусла, а потім вилуговування екстракту, що вимивається, утриманого дробиною[48]. При вилуговуванні дробини водою екстракт першого сусла переходить у розчин, тобто відбувається явище дифузії. Дифузією називається рух молекул з області високої концентрації в область нижчої концентрації під дією теплової енергії цих молекул. Така дифузія у нерухомому середовищі або ламінарному потоці називається молекулярною. Але при вилуговуванні сусла з дробини відбувається конвективна дифузія, так як перенесення екстрактивних речовин здійснюється в рідині, що рухається, при турбулентному режимі руху. У такому разі перенесення речовини відбувається не тільки в результаті молекулярної дифузії, але і в результаті того, що частинки екстракту захоплюються середовищем при її русі і перемішуються. Дифузія відбувається порівняно повільно. Підвищення температури прискорює її, оскільки з підвищенням температури збільшується швидкість руху молекул. Для прискорення процесу дифузії дробина перемішується розпушувачем і безперервно зрошується гарячою водою[48]. 56 Перше сусло і промивні води повинні бути прозорими, оскільки наявність у них дрібних нерозчинених частинок заторної маси надає пиву грубіший смак і може бути причиною поганого освітлення пива. До того ж фільтрація має забезпечувати відокремлення екстрактивних речовин від нерозчиненої частини затору в мінімальний термін та з найменшими втратами[48]. Для фільтрації в пивоварінні користуються фільтраційним чаном, рідше - фільтрпресом. Отже, метод фільтрації сусла заснований на затримуванні опадів та зважених частинок затору фільтраційними ситами або перегородкою, що фільтрує, з тканини. Затор пропускається через перегородку, що фільтрує, забезпечену отворами або порами, здатними пропускати через себе рідину і затримувати на своїй поверхні зважені частинки твердої фази. Фільтраційні сита та фільтрпресна тканина є основою, на якій відкладається пористий шар осаду скоагульованих та зважених частинок. Осад, що налагоджується на поверхні фільтруючої перегородки, є основним фактором, що визначає успіх процесу фільтрації. Структура, характер і товщина шару цього осаду впливає на весь перебіг процесу. Продуктивність фільтра та витрата енергії на проштовхування рідини залежать головним чином від характеру та товщини шару осаду[48]. На початку процесу фільтрації фільтруюча перегородка має низьку затримувальну здатність, ступінь освітлення рідини незадовільна. Це тим, що фільтруюча перегородка пропускає спочатку як рідкість, а й кілька зважених частинок з меншими розмірами, ніж розміри пір у перегородці. У перший момент фільтрації пори шару, що фільтрує, пропускають дрібні зважені частинки затору: сусло витікає каламутне. Це спостерігається доти, доки поверхні перегородки не виникне шар осаду з порами менших розмірів, ніж пори перегородки. Зі зменшенням величини фільтруючих пор всі тверді частинки затримуються повністю, і сусло витікає прозоре. 57 Якісна сторона фільтрації залежить від тиску, при якому відбувається процес фільтрації. Якщо фільтрація починається при малому тиску, який збільшується в міру наростання осаду, фільтрат виходить більш чистим. Аналогічним чином відбивається на фільтрації рівномірність і безперервність тиску. При подачі маси, що фільтрується, поштовхами, наприклад поршневим насосом, виникають гідравлічні удари. Отже, створюються умови для проходження у фільтрат більш тонко роздроблених завислих частинок. При високому початковому тиску перші частинки затору стискаються у щільну масу, яка майже повністю забиває пори тканини. В результаті цього швидкість фільтрації буде невеликою протягом всієї операції до розбирання фільтра[48]. Осад характеризується розшаруванням затору. Залежно від питомої ваги частинок затору відбувається осадження лушпиння з крохмалевмісними частинками, легких частинок оболонок і білків, що скоагулювали. Маса білків з тонкими уривками оболонок є верхнє тісто. Швидкість осадження окремих частин затору різна: лушпиння осідає швидко, тісто повільно. Верхнє тісто складається з двох шарів: нижнього клейковинного- і верхнього шару - білків, що згорнулися, які осаджуються дуже повільно. Тісто, що пронизує дробину, ускладнює фільтрацію. Дробина при цьому лежить більш щільним шаром і вилуговування протікає незадовільно. Таке захоплення верхнього тесту в фільтруючий шар дробини спостерігається при швидкій перекачці затору[48]. Структура фільтруючого шару дробини, що утворився, залежить від температури. При високій температурі дробина лежить більш пухким шаром, що прискорює фільтрацію. Нормальна висота шару дробини становить 30-40 см. Збільшення шару дробини призводить до зниження ступеня вилуговування і подовження фільтрації, а зменшення - до швидше охолодження і зниження швидкості даного процесу. Після відстоювання осад розташовується окремими шарами за питомою вагою твердих частинок. У нижній частині фільтраційного чану 58 накопичується осад, що складається з грубих, що володіють пружними властивостями частинок, а у верхній частині розташовуються найбільш дрібні і колоїдні частини затора. Для правильного режиму фільтрації необхідно рівномірний розподіл дробини по всій площі чану. При рівномірному шарі дробини виходить певною мірою однакова довжина капілярних канальців. Фільтрація протікає при цьому краще, тому що використовується велика поверхня, що фільтрує. При нерівномірному шарі дробини виходить значна різниця в перерізі і довжині капілярів. Сусло протікатиме головним чином через ті капіляри, де зустрічає менше опору. При цьому можуть утворитися тріщини, через які проходитиме промивна вода. Ефект вилуговування вийде незадовільний - значна кількість вимитого екстракту залишиться в дробині[48]. При переробці свіжого або недостатньо розчиненого солоду в заторній масі знаходяться тонкодисперсні та недостатньо пептизовані колоїдні частки. Вони є причиною каламутності сусла. Ці колоїдні частинки забивають тонкопористі канальці. Фільтр з дробини перетворюється майже на ультрафільтр, і фільтрація уповільнюється. Подібне явище може відбуватися при недостатньому оцукрювання і недостатній білковій витримці. Сприятливими умовами, що забезпечують швидку фільтрацію та прозорість сусла, є не надто тонкий помел, добре розчинений солод, гарне розщеплення білкових речовин при затиранні. При нормальному дробленні солоду не надто подрібнені оболонки утворюють легкий пухкий шар дробини, в якому затримуються залишки алейронового шару, зародкового листка, клітинних стінок та частинки білків, скоагулованих під час затирання. Якщо переробляється погано розчинений солод, то незмінені при затиранні тверді частинки ендосперма в ході фільтрації вбирають багато води і утворюють клейку масу, яка закупорює проміжки між оболонками. У такому разі стік сусла сповільнюється і навіть може зовсім припинитися[48]. 59 Активний період роботи фільтраційного чану складається із двох стадій. Перша стадія - фільтрація основного сусла після відстоювання затору. Відфільтровується приблизно 65-70% всього сусла. Тривалість цієї стадії становить близько 90 хв. Тиск фільтрації дорівнює тиску 1 м стовпа рідини. Друга стадія — фільтрація сусла, що залишився, і вилугування дробини до концентрації промивних вод 0,5—0,3%. Тиск фільтрації дорівнює тиску 30- 40 см стовпа рідкості. Тривалість другої стадії близько 120 хв. Отже, тривалість активного періоду становить приблизно 210 хв[48]. У фільтрпресі фільтрація сусла відбувається за змінної товщині осаду, який поступово наростає. Тверді частинки затору наприкінці фільтрації утворюють щільний брикет. Структурний опір такого брикету, незважаючи на невелику товщину, буде порівняно більшим. Тому фільтрацію першого сусла до повного наповнення рам ведуть при тиску 1,37-1,57 бар (1,4-1,6 ат), підвищуючи тиск до 2,45-2,75 бар (2,5-2,8 ат) ) при вилуговуванні дробини. Вилуговування пивної дробини. У дробині міститься багато екстракту. Кількість екстракту, утриманого дробиною, залежить від якості помелу, концентрації першого сусла, температури та поглинальної здатності дробини. Чим тонший помел, тим вище його поглинальна здатність. Зі збільшенням ступеня подрібнення солоду зростає поверхня зіткнення дробини з першим суслом, отже, більша кількість сусла утримується дробиною[48]. Екстракт, що міститься в дробині, необхідно витягти якомога повніше. Дробину вилуговують водою. Фільтрування першого сусла є переважно фізичний процес. При вилуговуванні ж дробини протікають і хімічні процеси. Велика кількість промивних вод, що додаються, змінює умови для розчинення та обмінних реакцій. Зі зниженням концентрації сусла підвищується рН. Протягом фільтрації рН зростає: у окремих випадках рН підвищувався від 5,69 до 6,19. Обмінні реакції між солями води та складовими частинами сусла при 60 вилуговуванні протікають більш інтенсивно. Зміна концентрації водневих іонів впливає на розчинність колоїдів дробини[48]. При вилуговуванні підвищується розчинність дубильних речовин оболонки. Можлива і пептизація скоагулованих білків. Виходить значна різниця в хімічному складі екстракту першого сусла та екстракту промивної води, що характеризується даними табл. 34. Отже, екстракт промивної води містить порівняно більше декстринів, азотистих речовин, золи та значно більше крем'яної кислоти, яка є складовою м'якінної оболонки. Зміст екстракту в останній промивній воді становить зазвичай лише 0,5%, тобто значно менше, ніж у наведеному прикладі. Отже, і його склад ще більше відрізнятиметься від складу екстракту першого сусла[48]. Великий вплив на хімічні процеси, що відбуваються при вилуговуванні дробини, надають солі води, що зсувають рН до нейтральної точки. Вони діють тим сильніше, що вища їх лужність і що нижча концентрація промивних вод. При більш високому рН води, наприклад близько 6, розчиняється більша кількість азоту, що коагулюється, дробини і, навпаки, зі зниженням рН промивної води розчинність його знижується до мінімуму. Фільтрація затора у фільтраційному чані. Перед фільтрацією затора необхідно відповідним чином підготувати фільтраційний чан: промити його водою, щільно укласти в ньому фільтраційні сита, закрити люк для вивантаження дробини та крани фільтраційної батареї. Після перевірки стану люка, кранів та фільтраційних сит у підситовий простір напускають гарячу воду. Вода надходить знизу, заповнює відвідні труби, крани та простір між дном і фільтраційними ситами, витісняє повітря, наявність якого в трубах і кранах ускладнює фільтрацію. Ця підготовча операція називається заливкою сит[48]. 61 Оцукрений затор при безперервному розмішуванні відцентровим насосом перекачують у фільтраційний чан. Заторна маса надходить по трубі з поперечним перерізом 60-120 мм, розташованої паралельно бічній поверхні фільтраційного чану і загинається над чаном. Для ослаблення удару затору сита в чані встановлюють спеціальні розподільники. Під час перекачування затора розпушувач знаходиться в русі, а потім його піднімають, роблять кілька обертів для вирівнювання поверхні дробини у фільтраційному чані і висувають по вертикалі з дробини повністю[48]. Перекачування затора є першою стадією фільтрації. Затор залишають у спокої 15-30 хв. Перебування затора у спокої є другою стадією процесу фільтрації. Фільтрування першого сусла. Після 30-хвилинного періоду спокою за допомогою швидкого поперемінного відкривання та закривання кранів у зоні стоків створюють вихрові рухи. Донне тісто піднімається і витікає через крани як каламутної рідини, званої каламутним суслом. Ця виробнича операція зветься пропуску кранів. При пропуску кранів роблять різкі повторні відкриття і закриття одночасно двох фільтраційних кранів, проходячи при цьому від одного кінця фільтраційної батареї до іншого. Перше зціджування сусла є третьою стадією процесу фільтрації[48]. Мутне сусло обережно перекачують невеликим відцентровим насосом (продуктивністю 80-85 л/хв) по трубі назад у фільтраційний чан, так щоб не порушити шарів фільтруючих дробини, що утворилися при відстоюванні. Повернення сусла триває доти, доки сусло, що випливає з кранів, не стане прозорим. Прозоре сусло прямує до сусловаркового казана. Прозоре сусло, що стікає на початку фільтрації, називається першим суслом. Відбір першого сусла є четвертою стадією фільтрації. Перше сусло має стікати швидко. Швидкість та рівномірність фільтрації регулюють кранами. Фільтрацію першого сусла починають при невеликій швидкості стоку шляхом поступового відкриття кранів. При надмірному відкритті кранів можливе утворення вакууму в підситовому просторі і внаслідок цього 62 засмоктування в дробину верхнього тесту або засмоктування через крани повітря під сита. Рихлість фільтруючих шарів дробини порушується, дробина стає щільною, менш проникною, приплив сусла до кранів зменшується. Фільтрування сусла різко сповільнюється або зовсім зупиняється. Правильне керування кранами фільтраційної батареї забезпечує нормальний процес фільтрації. Кількість випливає з кранів сусла має дорівнювати кількості сусла, що проходить через фільтруючий шар. При відповідності корисного перерізу кранів і сит забезпечується безперервний процес фільтрації. Зазвичай вважають питому продуктивність одного крана 0,1 л/сек. Зона фільтрації, що припадає на один кран, становить приблизно 1,25 м2. Таким чином, через 1,25 м2 поверхні сит відфільтровується 0,1 л сусла на секунду[48]. Неправильне регулювання швидкості витікання сусла з кранів також може призвести до збільшення опору дробини. Щоб уникнути цього, встановлюється регулятор тиску, який дозволяє вимірювати та регулювати фільтраційний тиск. Кількість одержуваного першого сусла залежить від концентрації затору та екстрактивності солоду. Як тільки зійде 70% передбачуваної кількості першого сусла, відбирається проба і для прискорення фільтрації входить у роботу розпушувач. Після спуску першого сусла розпушувач зупиняють і закривають крани фільтраційної батареї. Фільтрація затора у фільтр-пресі. Принцип дії фільтрпресу полягає в тому, що заторна маса потрапляє у вузькі камери, обмежені з двох сторін фільтрувальною тканиною (серветками). Тверді частинки залишаються між тканинними серветками, утворюючи наприкінці фільтрації щільний брикет, а сусло проходить крізь тканину, стікає до збірного жолоба, з якого прямує в сусловарковий котел[48]. 63 Схема дії фільтрпреса зображено на рис. 4.2. Оцукрений затор нагнітається насосом в центральний живильний канал і з нього через проріз надходить в камери. Сусло проходить через тканину і то рифленої поверхні плит стікає до кранів 1, 2, 3, 4, 5 і т. д. Дробина ж залишається на фільтруючої перегородці всередині камер. Промивання та вилуговування дробини гарячою водою, а також продування парою або стисненим повітрям Рисунок 4.2. – Схема роботи фільтр-пресу. проводиться через бічні канали в плитах 2-ї, 4-ї і т. д. (тобто через одну). При фільтрації відкриваються всі крани без винятку, а при продуванні та промиванні у всіх парних плит (2-й, 4-й тощо) крани повинні бути закриті. Вода входить за серветкою, з одного боку кожного брикету і, утворюючи вертикальний стовп, рівномірно проходить через серветку всередину камери, витісняючи сусло з брикету через тканину на сусідній плиті в крани 1, 3, 5 і т. д. Те ж саме спостерігається при пропуску пара або стисненого повітря[48]. Фільтрування відбувається при невеликих тисках: перше сусло фільтрується при 1,57 бар (1,6 ат), продування повітрям або парою - при 1,47 бар (1,5 ат) і промивання - при 1,47-2,45 бар ( 1,5-2,5 ат). Підготовка фільтрпреса полягає в збиранні та наповненні фільтра гарячою водою. Складання фільтрпреса, розрахованого на затор 20 ц солоду, займає близько 45 хв. Після збирання та затягування слід наповнення фільтрпреса гарячою водою. 64 Наповнений гарячою водою фільтрпрес прогрівається близько 30 хв. Прогрівання сприяє швидкій фільтрації та кращому вилуговування дробини. Потім відбувається спуск води через крани та наповнення фільтра затором. Для рівномірності процесу фільтрації всі камери повинні бути заповнені однаковою кількістю заторної маси однієї і тієї ж консистенції, щоб у кожній камері знаходилося однакову кількість твердої та рідкої частини. Тому під час наповнення фільтра затор треба безперервно перемішувати. Необхідно стежити, щоб під час нагнітання затора відбувалося повне видалення повітря з фільтра. Наповнення фільтра ведеться при мінімальному тиску, щоб не відбувалося занадто сильного стеження дробини в камерах. При перекачуванні затора нормальним вважається тиск 1,37-1,47 бар (1,4-1,5 ат). Наповнення фільтра продовжується 25-30 хв[48]. На продуктивність фільтра впливає рівень тонкості по-молу. При занадто тонкому помелі фільтрпресні брикети стають дуже щільними і пручаються потоку сусла і гарячої води. Склад помелу також впливає на простір, займане дробиною в камерах фільтра. Сумарний об'єм фільтра розраховується на певний об'єм, який займає дробиною. При більшому обсязі дробини вона сильніше пресується, стає щільніше, опірність її фільтрації зростає, вилуговування утруднюється, а час фільтрації збільшується. Після перекачування всього затора у фільтр заторний чан ополіскують гарячою водою. Цю воду також подають у фільтрпрес. Фільтрування першого-сусла у фільтрпресі починається одночасно з перекачуванням затора. Перше сусло стікає одразу прозоре. Тривалість фільтрації першого сусла становить близько 25-30 хв. Порівняльна оцінка роботи на фільтрпресі і фільтраційному чані Перевага фільтрпреса полягає в більш швидкій і кращій фільтрації сусла і гарантії певної продуктивності. Фільтрація в даному випадку менш схильна до випадкових впливів порівняно з фільтраційним чаном, 65 продуктивність фільтра майже завжди однакова. Можливість переробки тоншого помелу солоду сприяє одержанню більш високих виходів екстракту: на 0,5-1% більше, ніж при роботі на фільтраційному чані. Тривалість фільтрації затору скорочується приблизно на 1 год. Таким чином, при установці фільтрпреса добове число варок на одному варильному агрегаті можна довести до 5-6, що має велике значення для великих пивоварних заводів, які працюють безперервно. На фільтрпресі можлива переробка великої кількості нескладених матеріалів, у той час як фільтрація у фільтраційному чані не може, якщо кількість їх перевищує 25%. Витрата води на промивання дробини менша, ніж у фільтраційному чані[48]. Однак заторний фільтрпрес має деякі недоліки. Підготовка фільтра (складання, натягування серветок, затягування фільтра, нагрівання), а також розбирання та миття фільтра вимагають значної витрати часу. Миття фільтра, серветок і повторне складання його виробляють двоє робочих протягом 1,5 год, тоді як для миття фільтрчана потрібен лише один робітник. При роботі на фільтрпресі не можна змінювати кількість засипу, а фільтраційний чан дозволяє змінювати засип солоду у великих межах, так як висоту шару дробини, залежно від ступеня розчинення солоду, можна змінювати в межах від 30 до 50 і навіть до 60 см при добре розчиненому солоді. Правда, на зарубіжних пивоварних заводах встановлюються фільтрпреси нової конструкції, в яких розбирання рам і плит при перезарядці проводиться за допомогою пневматичних або гідравлічних затискних пристроїв. У таких фільтр-пресах перше сусло і екстрактивні промивні води із зливних штуцерів плит надходять у спеціально змонтований під ними закритий збірний суслопровод (колектор), а з нього - в сусловарковий котел, не стикаючись з повітрям. Вилужена дробина автоматично видаляється з камер фільтрпреса і у вигляді брикетів виходить на шнековий транспортер, яким подається в роздатковий бункер або в сушильні камери[48]. 4.3. Продуктовий розрахунок 66 Матеріальний баланс виробництва білкового концентрату. Таблиця 4.1. - Подрібнення зерна Прихід % Маса, г Витрати % Маса, г Пивна - 1000 Подрібнена - 765 дробина пивна дробина Сухі 89,0 890 Сухі 88,0 876 речовини речовини Сирий 14,0 120,5 Сирий 13,5 104,7 протеїн протеїн Вуглеводи 73,8 654,2 Вуглеводи 55,2 538,6 Всього 2664,7 Всього 2284,3 Втрати 380,4 Таблиця 4.2. –Екстрагування білка Прихід % Маса, г Витрати % Маса, г Подрібнена - 1000 Екстракт - 10245 пивна білка дробина Сухі 88,0 878 Сухі 0,88 82,7 речовини речовини Сирий 13,5 185,0 Сирий 63,0 529,0 протеїн протеїн Вуглеводи 76,8 674,6 Вуглеводи 11,65 103,7 Вода - 10000 Відбір - 756 +1500 на проби промивку Луг - 7,0 Сухі 58,3 57,6 речовини Сирий 8,6 1,8 протеїн Вуглеводи 83,2 33,4 Вуглеводна 650 паста Сухі 58,3 845 67 речовини Сирий 8,6 74,1 протеїн Вуглеводи 83,2 687,2 14244,6 14065,5 Таблиця 4.3 – Виділення білка Прихід % Маса, г Витрати % Маса, г Екстракт - 10245 Білкова - 146 білка паста Сухі 0,88 82,7 Сухі 37,6 51,2 речовини речовини Сирий 63,0 529,0 Сирий 88,1 45,7 протеїн протеїн Вуглеводи 11,65 103,7 Вуглеводи 12,4 10,3 Соляна - 5,0 Відбір - 48 кислота проби Сиворотичні 10010 води Сухі 0,63 42,7 речовини Сирий 41,4 13,4 протеїн Вуглеводи 17,4 7,8 Втрати Сухі 0,2 речовини Сирий 1,8 протеїн Вуглеводи 10965,4 10331,2 Таблиця 4.4 – Сушка білкового концентрату Прихід % Маса, г Витрати % Маса, г Білкова - 146 Білковий - 35 паста концетрат Сухі 37,6 51,2 Сухі 89,3 41,8 речовини речовини Сирий 88,1 45,7 Сирий 87,4 38,5 протеїн протеїн 68 Вуглеводи 12,7 6,8 Втрати 2,2 Сухі 95,3 1,74 речовини Сирий 93,1 1,2 протеїн Вуглеводи 242,9 127,24 Вихід: 38,5х100/120 = 32,0%. Вихід білка склав 32 %. 69 5 ОХОРОНА ПРАЦІ 5.1. Державні нормативні акти з охорони праці В Україні затверджено положення про створення державних нормативних актів з охорони праці – НПАОП. Це норми, інструкції, вказівки та інші види державних нормативних актів з охорони праці. Вони обов`язкові для виконання і дотримання усіма підприємствами і установами, для яких розроблені[12]. НПАОП можуть бути міжгалузевими і галузевими. Розробляються під керівництвом і при участі фахівців Наглядохоронпраці, Держатомнагляду, органів та закладів санітарно-епідеміологічної служби МОЗ та органів Державного пожежного нагляду управління пожежної охорони МВС. Для нормотворчої діяльності створюється мережа головних та базових організацій при міністерствах, відомствах, корпораціях та інших об`єднань підприємств, створених за галузевим принципом, методичне керівництво і координацію яких по виконанню цієї роботи здійснює Національний науково-дослідний інститут охорони праці. Затверджені державні нормативні акти ДНАОП включаються до Державного Реєстру, який ведеться Держпромгірнаглядохоронпраці, та видається інформація про ДНАОП[12]. 5.2. Мікроклімат виробничих приміщень Основні нормативні документи де наводяться норми мікроклімату це санітарні норми та стандарти безпеки праці ДСН 3.3.6.042-99 70 Мікроклімат або метеорологічні умови виробничих приміщень визначаються такими параметрами: - температурою повітря в приміщенні, C; - відносною вологістю повітря, %; - рухливістю повітря, м/с; - тепловим випромінюванням, Вт/м3 . Мікроклімат виробничих приміщень нормується в залежності: - від теплових характеристик виробничого приміщення, - категорії робіт по важкості : - (легкі І категорія (а,б), - середньої важкості ІІ категорія (а,б), - важкі ІІІ категорія – виміряється в ккал/год) - періоду року - теплий (середньодобова вище + 10) - холодний – нижче +10 С0) [12]. Оптимальні мікрокліматичні умови, це такі параметри мікроклімату, які при тривалому і систематичному впливі на людину забезпечують нормальний тепловий стан організму без напруги і порушення механізмів терморегуляції. Вони забезпечують відчуття теплового комфорту та створюють передумови для високого рівня працездатності. Допустимі мікрокліматичні умови – поєднання параметрів мікроклімату, які при тривалому та систематичному впливові на людину можуть викликати зміни теплового стану організму, що швидко минають і нормалізуються та супроводжуються напруженням механізмів терморегуляції в межах фізіологічної адаптації. При цьому не виникає ушкоджень або порушень стану здоров’я, але можуть спостерігатися дискомфортні тепловідчуття, погіршення самопочуття та зниження працездатності[12]. 71 5.3. Нормування шкідливих речовин у повітрі робочої зони виробничих приміщень В залежності від ступеню токсичності, фізико-хімічних властивостей, шляхів проникнення в організм, санітарні норми встановлюють граничнодопустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони виробничих приміщень, перевищення яких не припустиме. Гранично-допустимими концентраціями шкідливих речовин в повітрі робочої зони вважаються такі концентрації, які при щоденній 8-годинній роботі, але не більше 40 год. На тиждень протягом всього робочого стажу не призводять до захворювання працюючого або відхилення в стані здоров`я, що виявляються сучасними засобами дослідження безпосередньо в процесі праці або у віддалені періоди життя нинішнього або наступних поколінь.. Робочою зоною вважається простір заввишки 2м над рівнем підлоги або робочої площини, на якій розташовані місця постійного або тимчасового знаходження працюючих. По ступеню дії на організм людини шкідливі речовини поділяються на чотири класи небезпеки: 1 – надзвичайно небезпечні; 2 – високо небезпечні; 3 – помірно небезпечні; 4 – мало небезпечні. Методи контролю вмісту хімічних речовин в повітрі поділяються на три групи: 1. Індикаторні методи. 2. Санітарно-хімічні методи – колориметричний, фотоколориметричний, хроматографічний, нефелометричний та ін. Здебільшого вони є лабораторними, потребують спеціальних знань і підготовки, коштовні[12]. 5.4. Основи електробезпеки 72 Електричне обладнання становить велику потенційну небезпеку для людини, особливо у зв'язку з тим, що органи його почуттів не відчувають на вiдстанi електричну напругу на вiдмiну від теплоти, світла, елементів, що рухаються, запаху та ряду інших шкідливих i небезпечних виробничих факторів. Тому, коли струм впливає на людину, її захисна реакція проявляється тільки після безпосереднього контакту з частинами обладнання, що є під напругою. Дія електричного струму на живу тканину, на відміну від інших фізичних факторів, носить своєрідний i різнобічний характер. Механізм ураження людини електричним струмом надзвичайно складний і супроводжується термічним , електролітичним та біологічним впливами. При цьому можливі незворотні порушення функціональної діяльності життєво важливих органів людини[12]. Електрозахисті засоби та запобіжні пристосування Електрозахисними засобами називають переносні і пересувні вироби, які служать для захисту людей, працюючих з електроустановками, від ураження електричним струмом, від дії електромагнітної дуги і електромагнітного поля. Електрозахисні засоби доповнюють такі захисні улаштування електроустановок, як огорожа, блокування, захисне заземлення, занулення, відключення і ін. Необхідність використання електрозахисних засобів викликано тим, що при експлуатації електроустановок інколи виникають умови, коли самі досконалі захисні улаштування електроустановок не гарантують безпеки людини. По своєму призначенню засоби захисту умовно розділяють на [12] Таблиця 6.1. – Засоби захисту від враження струмом Засоби Призначення Ізолюючі розділяються на основні і додаткові . Ізоляція основних засобів надійно видержує робочі напруги в електроустановках. До 1000 В – показники напруги, ізолюючі і 73 електровимірювальні кліщі, оперативні і вимірювальні штанги. Додаткові – діелектричні калоші, килимки, ізолювальні підставки. Огороджу Призначені для тимчасового огородження струмопровідних вальні частин: щити, огорожі–клітки, а також тимчасове заземлення (не постійне) Допоміжні для захисту персоналу від випадкового падіння з висоти (запобіжні пояси), для захисту від світлових, теплових, механічних і хімічних дій впливу електричного струму (захисні окуляри, рукавиці, щитки і т.п.), для забезпечення піднімання на висоту (кігті, драбини) 5.5. Техніка безпеки при виконанні лабораторних робіт При роботі в лабораторії студенти особливу увагу повинні звертати на техніку безпеки і дотримуватися правил безпечної роботи: вміти користуватися з хімічним посудом, реактивами, розчинами і нагрівальними приладами. Застосовуваний в лабораторії хімічний посуд у більшості випадків скляний, тонкостінний і тендітний, тому вимагає дбайливого користування, тому що при недбалому поводженні з ним можливі поранення (порізи рук склом). При роботі хімічний посуд слід тримати в руках обережно (не стискати сильно пальцями). При його митті треба стежити за тим, щоб не пробити стінки чи дно. У випадку невеликого порізу слід видалити скло, змити кров навколо рани ватним тампоном, змоченим розчином перекису водню, змазати йодом і зав’язати бинтом чи заліпити лейкопластиром. При глибоких артеріальних ранах після видалення скла руку слід міцно перев’язати джгутом вище порізу, видалити кров навколо рани, накласти кілька шарів стерильної марлі, потім товстий шар гігроскопічної вати і звернутися до лікаря. Дуже велике значення має знання про сполуки, з якими студентам доводиться працювати в лабораторії. Багато з них можуть бути хімічними отрутами і при необережному поводженні слугувати причиною хімічних опіків і отруєнь. До таких речовин відносять насамперед рідкі кислоти й луги. Усі реактиви й розчини, які використовують в лабораторії, повинні знаходитися в закритому посуді з чітким написом, який вказує назву і концентрацію реагенту. При потраплянні 74 сильних кислот на шкіру слід негайно змити облите місце водою, а потім 5 %-ним розчином двовуглекислої соди. При опіку лугами також рекомендується обмити уражене місце водою, а потім – 2 %-ним розчином оцтової кислоти. Якщо кислота пролилася на підлогу, її треба засипати піском, потім зібрати його і винести з приміщення, а облите місце промити розчином соди. 5 При роботі з реактивами варто завжди пам’ятати, що наповнення піпеток для виміру малих об’ємів кислот, лугів та інших речовин виконують тільки за допомогою гумової груші. Засмоктування ротом категорично забороняється! Усю роботу зі шкідливими й отруйними речовинами необхідно проводити у витяжних шафах. Нагрівальні прилади слід встановлювати на теплоізоляційні підставки. При необережній роботі можливі теплові опіки від самого приладу або нагрітого хімічного посуду. Не рекомендується брати гарячий посуд руками. Нагріті предмети беруть щипцями, колботримачами, джгутом з рушника. Необхідно уважно стежити за роботою нагрівальних приладів і не залишати їх без догляду. У приміщенні лабораторії, де працюють студенти, завжди повинні бути напоготові протипожежні засоби: вогнегасники, азбест, пісок. Не допускається гасити водою олію, гас, бензин, сірковуглець та ін. Кожен студент перед початком роботи в лабораторії зобов’язаний ознайомитися з положеннями «Інструкції з техніки безпеки для працюючих у хімічних лабораторіях». 75 6 ЗАХОДИ З ЦИВІЛЬНОЇ ОБОРОНИ Забезпечення проведення РіНР планується завчасно відповідними службами і проводиться штабом на підставі розпорядження начальника ЦЗ об'єкта економіки. Основними видами забезпечення є: захист людей і елементів підприємства від вражаючих факторів надзвичайній ситуації; матеріальне забезпечення; протипожежне забезпечення; інженерне забезпечення; технічне забезпечення; транспортне забезпечення; медичне забезпечення. Всебічне забезпечення формування ЦЗ проводиться в вихідному районі, районах розміщення змін, які відпочивають, маршрутах висування формування ЦЗ до районів виконання завдань. Безперервне забезпечення формування ЦЗ здійснюється з метою отримання достовірних даних про обстановку, яка склалася, зменшення впливу вражаючих факторів і створення сприятливих умов для виконання РіНР в повному обсязі[53]. Матеріальне забезпечення полягає в організації і здійсненні своєчасного і повного постачання формування технікою, засобами захисту, зв'язку, приладами і іншим майном потрібним для виконання РіНР. 76 Для матеріального забезпечення формування ЦЗ залучаються державні і приватні органи торгівлі і суспільного харчування, матеріально-технічного постачання, служби побиту і ін. Повну відповідальність за матеріальне забезпечення несе командир формування, а здійснюється воно групою забезпечення або централізовано рухомими підрозділами (наприклад рухомою автозаправною станцією). Командир формування своїм розпорядженням визначає порядок забезпечення особового складу гарячою їжею, порядок заправки техніки паливом, порядок підвезення інших матеріальних засобів. Приймання їжі на відкритій місцевості при рівні радіації не більше 5 р/год[53] Протипожежне і інженерне забезпечення є визначальними при організації і здійсненні РіНР. Засоби механізації, що використовуються для проведення рятувальних і невідкладних аварійно-відновлювальних робіт (РіНР), умовно можна розділити на п'ять груп: Основні засоби механізації інженерно-рятувальних робіт (ИМР, МДК- 2, БТМ, шляхопрокладачі, екскаватори, бульдозери, автомобільні крани, електричні і компресорні станції і ін.); Механізований інструмент і засоби малої механізації (електро-, мото- пневмоперфоратори, відбійні молотки, різаки на бензині та гасу, домкрати, талі, лебідки і ін.); Засоби відкачування води і гасіння пожеж (насоси, мотопомпи, пожежні автомобілі, цистерни, поливальні мийні машини і ін.); Засоби для переправ (понтонно-мостові парки, баржі, пороми і човни); Транспортні, ремонтні і допоміжні засоби (ремонтні майстерні, автомобілі, паливозаправники, освітлювальні електростанції і ін.). Технічне забезпечення організовується для підтримання в справному стані і готовності до негайного виконання робіт всіх видів техніки[53]. Задачами технічного забезпечення є: організація і поточного ремонту технічних засобів; 77 забезпечення запасними частинами всіх видів а також ремонтними матеріалами; технічне обслуговування машин і механізмів. Транспортне забезпечення дозволяє виконати транспортування важкої техніки в район виконання РіНР. Медичне забезпечення організовується для збереження здоров'я і працездатності особового складу формування ЦЗ, своєчасного надання допомоги ураженим і хворим, їх евакуації і лікування, а також для попередження виникнення інфекційних захворювань. Оцінка об'єктів на яких необхідно виконати РІНР При ліквідації суцільних завалів розчищати проїжджу частину вулиці доцільно тільки у тому випадку, якщо висота завала не перевищує 0,5 метрів. Такій шар уламків можна змістити за 2-3 проходження бульдозера. Якщо висота завалу більше, прокладаються тимчасові проїзди по верху завала. Так як в завалах є великі уламки конструкцій, то під час прокладання проїздів по верху завалу доцільно використовувати декілька бульдозерів: до двох потужних (на базі трактора Т-140, Т-180, ДЄТ-250) і до шестьох середньої потужності (на базі тракторів Т-100, С-100). При цьому потужні бульдозери створюють проїзд, а середні вже дообладнують його для руху колісної техніки[53]. Для обладнання проїздів до завалених сховищ можна використовувати бульдозери на базі тракторів Т-100 з гідравлічним приводом. Проїзд невеликої довжини для колісної техніки такій бульдозер зробить за один прохід. Балки, великі уламки, конструкції, яки зашкоджують проведенню РіНР вилучають за допомогою автокранів і технічних засобів обладнаних спеціальними вантажу захоплюючими пристроями. Для різки арматури і інших металевих конструкцій використовують спеціальні апарати газополум'яного різання металів. (ПУРС - 3, ПГУ-3). 78 Для подачі повітря у захисні споруди може бути достатнім використання одного автокрану (для розчищення місця для бурильної установки), бурильної установки (для пробивання отвору в перекритті) і компресорної установки (безпосередньо для подачі повітря). Таким чином можна зробити висновок, що нормалізація ситуації після будь-якої надзвичайної події, що передбачає мінімізацію її масштабів і наслідків, та забезпечення безпеки діяльності населення, виробничого персоналу в цих умовах можлива тільки за умовою ретельної організації і своєчасного здійснення РіНР у повному обсязі[53]. ВИСНОВКИ Білкові речовини ячменю відіграють важливу роль у технологічних процесах пивоваріння та впливають на якість готового пива: його смак, колір, пінистість та стійкість при зберіганні. Продукти гідролізу білків - пептиди та амінокислоти - необхідні для харчування дріжджів при бродінні, вони беруть участь у складних процесах метаболізму дріжджової клітини. Але значна частина білків залишається у пивній дробині. Пивна дробина - вторинний продукт пивоваріння, що складається із подрібнених зерно продуктів та солоду, що залишилися після фільтрування затору. Основний напрямок утилізації дробини – це переробка на високоякісні білкові корма, але більша частина дробини вивозиться на поля фільтрації. В магістерській роботі запропоновано один із способів утилізації пивної дробини, а саме отримання рослинного білка, з подальшим додаванням його до харчових продуктів з метою підвищення біологічної цінності продуктів. В результаті дослідження отримали, що розчинність білків збільшується з підвищенням температури від 20 до 40 °С. Вище 40°C 79 спостерігається зниження виходу білка. Нагрітий білок до температури вище 50°C призводить до порушення вторинної і третинних структур і називається денатурацією, що призводить до зниження розчинності. Також встановлено, що оптимальний рН для осадження білка становить 7,0-6,5. При цьому вихід сирого протеїну складає 38% від його вмісту в солодовій дробині. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Альтеративні джерела білків. Бобові. Горіхи. Гриби. Соя. Тофу [Електронний ресурс] : науково допоміжний бібліографічний покажчик двома мовами 1970-2020рр. / упоряд. Т. П. Фесун; Наук.-техн. б-ка; Нац. ун-т харч. технологій. – Київ, 2020. – 191 с. 2. Баль-Прилипко, Л. Соя у виробництві плавлених молоковмісних продуктів / Л. Баль-Прилипко, Л. Шевченко, Е. Старкова // Продовольча індустрія АПК. – 2014. – № 5. – С. 4–7. 3. Бабаев И.Э., Сницарь А.И., Иванов А.В., Минко Н.Д., Кириллов М.П. и др. Биологически активная мука из пивной дробины и способ ее получения. - Патент RU 2 250 045 C2. Заявка 2003116285/13, 03.06.2003. Опубликовано: 20.04.2005. 26.Букин В.Н. Витамины в животноводстве[Текст]/-М.: «Знание»,1966г.-С.30. 4. Быкова И.А. Разработка способов использования пивной дробины в качестве компонента различных биологических систем : Автореф.дисс.канд. биол.наук/ Оренбург. гос. мед. акад. Оренбург,2003. 80 5. Вторичные материальные ресурсы пищевой промышленности (Оборудование и использование) [Текст]/. - М.: Экономика,1984. - С.328. 6. Використання продуктів екструзійної обробки як один із напрямів ресурсозбереження при виробництві м'ясопродуктів [Електронний ресурс] / І. І. Кишенько, М. М. Клименко, Н. О. Гапченко, Г. І. Лопатін // Наукові праці Українського державного університету харчових технологій (спецвипуск). – Київ : УДУХТ, 2008. – № 10. – С. 66–67. – Режим доступу до електронного репозитарію Національного університету харчових технологій : ttp://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/123456789/11895(дата звернення: 09.12.2020). – Назва з екрану. 7. ГОСТ 13496.4-93. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина. 8. ДСТУ 3769-98 Ячмінь. Технічні умови. 9. Голикова Н.В., Комплексное использование сырья при производстве пива в СССР и зарубежом [Текст]/ Н.В.Голикова, О.В. Андреева, Л.В. Киселева. ЦНИИТЭ Пищевая промышленность: Обзорная информация. Серия:. - Пивоваренная и безалкогольная промышленность. - М., 1985. - Вып. 4. - С.24. 10.Гордилов О.Г. Белковая суспензия из пивной дробины, способ и установка для ее получения //Патент. 2730134 11.Григорьев М.А. Разработка биотехнологических процессов комплексной конверсии растительного сырья и вторичных сырьевых ресурсов АПК с получением кормовой добавки для животноводства / Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. биол. наук: специальность 03.00.23 биотехнология. 12.Гуць В.С., Володченкова Н.В., Основи охорони праці: Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання. - К.: НУХТ, 2006.-86 с. 81 13. Данченко О.С. Рациональное использование отходов пивоваренного производства [Текст]/ Минск,1970. 14. Дегтярев С.В. Технология комплексной переработки отходов пивоварения: Автореф. дис. на соиск.учен.степ.канд.биол.наук- Пермь, 2000г. - С.28. 15. Денщиков М.Т. Отходы пищевой промышленности и их использование [Текст]/ М.Т. Денщиков. - М.:. - Пищепромиздат, 1963. - С. 615. . 16. Денщиков М.Т. Использование отходов пищевой промышленности[Текст]/ - М.: Пищевая промышленность, 1959, - С. 156. 17.Дослідження впливу клітковини гороху на біохімічні процеси в тісті / Т. А. Сильчук, М. І. Назар, Т. С. Карпенко, В. Ф. Доценко // Наукові праці Національного університету харчових технологій. – 2015. – Т. 21, № 2. – С. 211–216. 18.Долгополов В.Г. Растительный белок / В.Г. Долгополов: под ред. Т.П. Микулович. – М.: Агропромиздат, 1991. – 684 с. 19. Егорченков М.Х. Кормоприготовительный цех с использованием пищевых отходов[Текст]/ Опыт совхоза «Белая Дача».-М.: Россельхозиздат, 1985. - С.79. 20. Зафрен С.Я. Технология приготовления кормов (Справочное пособие)[Текст]/ С.Я.Зафрен. - М.: Колос, - 1977. -С.240. 21.Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: підруч. / С.В. Іванов, В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський та ін.; за заг. ред. д-ра хім. наук, проф. С.В. Іванова. – К.: НУХТ, 2012. – 487 с. 22.Казанцева И.Л. Научно-практическое обоснование и совершенствование технологии комплексной переработки зерна нута с получением ингредиентов для создания продуктов здорового питания / Дисертация. Специальность. 05.18.01 − «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных 82 продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства». – 2016. – 391 с. 23. Калошина Е.Н. Ресурсосберегающие технологии кормопродуктов на базе вторичного сырья спиртового и пивоваренного производств[Текст]/ Монография. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. - С. 280. 24. Калунянц К.А., Яровенко В.Л., Домарецкий В.А, Колчева Р.А. [Текст]/Технология солода, пива и безалкогольных напитков. - М.: Колос, 1992. -с.425 - 446. 25.Камсуліна, Н. В. Альтернативні джерела білка в технологіях ковбасних виробів / Н. В. Камсуліна, С. К. Ільдірова, В. А. Большакова // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. – 2010. – Вип. 2 (12). – С. 336–344. 26. Колпакчи А.П. и др. Вторичные материальные ресурсы пивоварения[Текст]/-М.: Агропромиздат, 1986 г, - С.160. 27.Колотуша П.В.. Технологія виробництва пива.– К.: ІСДО, 1995. – 228с. 28.Комаров В.И., Мануйлова Т.А. / Обзор: Переработка вторичных сырьевых ресурсов - важнейшее направление повышения эффективности производства [Текст]/М.:АгроНИИТЭИПП, 1995.,сер.,28., вып.3,-С.30-31. 29. Комплексное использование сырья в пищевой промышленности [Текст]/ Под редакцией Ю.П. Лебединского. - Киев: Техника, 1983, - С.144. 30. Кретов И.Т. Сушка пивной дробины [Текст]/И.Т. Кретов //Изв.вузов. Пищ. технология,1961. - №4. - с.124-127. 31.Куватов Д.М., Касперович В.Л., Иванова А.П. Биотехнология кормопроизводства [Текст]/- Издательство «Гилем», Уфа - 2003, - С.195. 83 32. Куцакова В.Е. Интенсификация тепло-массообмена при сушке пищевых продуктов [Текст] / В.Е. Куцакова, А.Н. Богатырев. - М.: Агропромиздат, 1987.- С.236. 33.Кунце В. Технология солода и пива. – Санкт-Петербург: Профессия, 2003. – 912 с. 34.Махинько, В. М. Хлібні вироби з підвищеним вмістом білка [Електронний ресурс] / В. М. Махинько, А. В. Сажина, С. О. Рибалко // Хранение и переработка зерна. – 2018. – № 2 (222). – С. 53–57. – Режим доступу до електронного архівуНаціонального університету харчових технологій : http://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/27368 (дата звернення:18.11.2020). –Назва з екрана. 35.Махинько, В. М. Високобілковий хліб для військовослужбовців [Електронний ресурс] / В. М. Махинько, Л. М. Черниш, М. О. Прищепчук // Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – Київ : ВІКНУ, 2017. – Вип. № 57. – С. 209–215. – Режим доступу до електронного архіву Національного університету харчових технологій : http://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/26727 (дата звернення: 08.12.2020). – Назва з екрана. 36.Микеладзе Г.Г., Кешелашвили Н.Г., Шарашеидзе Н.Н. Получение пищевого белка при поверхностном выращивании дрожжей и мицелиальных грибов в симбиозе на растительных отходах сельскохозяйственного производства[Текст]/Сборник научных трудов: Использование биомассы микроорганизмов для пищевых целей. - Пущино,1985г . 37. Морозов В.Ю., Галкина Г.В., Илларионова В.И. «Штамм бактерий Enterococcus faecium B-2240 D-продуцент оптически чистой L (+)- молочной кислоты». Патент 2205216 С2. Заявка: 2000125372/13, 10.10.2000 Опубликовано 27.05.2003 . 84 38.Перспективи використання ізоляту горохового протеїну у технології масляних паст / О. В. Кочубей-Литвиненко, В. М. Пасічний, Н. М. Ющенко, О. В. Кузьмик, У. Г. Яценко // Наукові праці Національного університету харчових технологій. – 2018. – Т. 24, № 6. – С. 153–159. 39.Романков П.Г.,Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии[Текст]. - Л.:Химия,1979. - С.271. 40. Руле А. Справочник пивовара [Текст]/ Л.П. Рудинов. - М.:Пищевая промышленность,1969. - С.543. 41. Свиридов Д.А., Гернет М.В., Кобелев К.В. Пивная дробина в производстве белковых концентратов [Текст]// Пиво и напитки. - №6. - 2005, с. 28-30. 42. Сизенко Е.И., Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды[Текст]/ - М.: Пищепромиздат, 1999. - С. 468. 43.Технологія м'яса та м'ясних продуктів [Текст] : підручник / М. М. Клименко [ та ін.] ; за ред. М. М. Клименка. – К. : Вища освіти, 2006. – 640 с. 44.Технология солода, пива и безалкогольных напитков / К.А. Калунянц, В.Л. Яровенко, В.А. Домарецкий, Р.А. Колчева. – М.: Колос, 1992. – 446 с. 45.Технология солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і прикладах: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів / А.Є. Мелетьев, В.А. Домарецкий, С.Р. Тодосійчук, А.М. Куц та ін. – К.: НУХТ, 2007.– 256 с. 46.Технологія солоду та пива /Домарецький В.А.: Підручник – К.: Урожай, 2004. – 432 с. 47.Технологія бродильних виробництв : конспект лекцій з дисц. / Куц А. М. "Загальні технології харчової промисловості" для студ. ден. та заоч. форм навч. напряму підготовки 6.051701 "Харчові технології та інженерія"/ А. М. Куц, В. М. Кошова. – К.:НУХТ, 2011.– 156 с. 85 48.Технология солода и пива / Мальцев, П.М.; Изд-во: М.: Пищевая промышленность, 1964. - 859 с. 49. Толстогузов В.Б. Новые формы белковой пищи / В.Б. Толстогузов. – М: Агропромиздат, 1987. – 303 с. 50. Фролов В.П. О рациональном использовании отходов пивоваренной промышленности [Текст]/ В.П. Фролов. ЦНИИТЭ Пищевая промышленность: Научн. - технич. ред. сб. - Пивоваренная и безалкогольная промышленность. - М., 1983. - Вып. 4. - с.21-22. 51.Хіврич, Б. І. Розробка технології солоду гороху: автореф. дис ... канд. техн. Наук : 05.18.07 / Хіврич Борис Іванович. – Київ, 1998. – 19 с. 52.Хорунжина С.И. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива. – М.: Колос, 1999. – 312 с. 53.Цивільний захист на підприємствах харчової промисловості [Текст] : навч. посіб. / О. В. Хіврич, Б. Д. Халмурадов, О. П. Слободян, Н.В. Володченкова та ін. — К. : ЦУЛ, 2015. — 192 с. 54.Штонда, О. А. Розробка технології ковбасних виробів з використанням гороху : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.18.04 / Штонда Оксана Анатоліївна; Національний університет харчових технологій. – Київ, 2004. – 18 c. 55.Burroughs W., Woods W., Ewing S.A., Greig J., Theurer B.J. // Animal Sci. - 1960, - № 19, - P. 458-464.. Hodapp F. Biertreber und ihre Verwendungsmoglichkeiten. - Monatsschrift fur Brauerei, 1979, Bd 32, №2, S.88-90, tab. 149. Hug H. Malrtreber-ein preissunstiges kraftfutter - mittel// Brauerei-Rundschau. - 1981. - 92 - N 12. - 8. 293 - 297. . 56.Jensen L.S., Fry R.E., Allred J.B., McGinis J. // Poultry Sci. - 1957, № 36, - P. 919-921. 151. Lippmann P.Schlammenwаsserung durch schwerkraft - Filtraton// Brauwelt/ -1983. - 123. N 7. - S. 254 - 255. . 57.Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with Folin phenol reagent// J.Biol. Chem. 1951. V. 86 58. №1. P. 265-275. . Meuser F., Niefind H., Kȍnler F. Verwertung von Treber fȕr ballaststoffongereichertes Brot//Getreide Mehl und Brot . -1982. - Bd 36. - N 4. -S.92-97. 59.OʼСonnor - Cox Improvid yeast handing in the brewery. Part. I: Yeast croppind// Brevery Guardian, December 1997, Р.26-33 . Ozturk S., Ozboy O., Cavidoglu I., Koksel H. Effects of brewer’s spent grain on the quality and dietary fibre content of cookies. - J. Inst. Brewing, 2002, Vol. 108, №1. - Р.23-27. . 60.Ponz M.-N., Chanel S. Effect of heavy metaks on volatiles production by S. cerevisiae.// J.Ferment. and Bioeng. - 1991. - Vol.72, N1.- P.61-63. 157. Prentice, N. Enzymic hydrolis of brewers spent grains /. N. Prentice // Refsquard Journal of the American Sosiety of Brewering Chemists. - 1978/ - № 4. - P. 196-200. . Reed G. Enzymes in food processing - New York and London. - 1966. 61. Roberts R.T. Use of an Extract of Spent Grains as an Antifoaming Agent in Fermentators. - Journal Institute of Brewing., 1976 (82), N 2, Р. 96. 62.Smith A.J.T. Recovery and Handling of Surplus Yeast // Brewers Guardian. - 1979, - № 6, - P. 35-38. . Tim O'Rourke. Making money of spent grains and byproducts/Tim O'Rourke//Brewers Guardian January. - 1984. - 113. - №1. - P. 33 - 34. . 63.Tarnoezy Th., Tamas Gy., Uber die Diffussionssteigernde Wirkung der Ultraschalls, Elektromedizin, 5,4,Р.222, 1960. . 64.Townsley P.M. Preparation of commercial products from brewer’s waste grain and trub. MMBA, Techn. Quart, 1979, N 16, Р.130. . 65.Townsley P.M. Preparation of commercial products from brewer’s waste grain and trub. - Beverages, 1981, v. 38, N 4, Р.18-20. 165. Wang Jun-Ying, Hu Zhi-Xiang. Application of microbial amilases in food industry // Biotechnology and Food Industry / Ed. by J. Hollo, D. Torley. Budapesht: Akademiai Kiado, 1988. Р.211-223. 87 66. Weaver, L.Robert, Townsley, M.Philip (Канада); Molson Companies Limited (The).(Канада.). - № 334936; Заявл. 18.02.79.Пат. 1133 748 Канада, МКИі А23 1/00. Process for preparing protein from Brewery Waste. Методичні вказівки 67.Загальні технології харчової промисловості: Метод. вказівки до вик. лаб. практикуму студ. заоч. форми навчання напряму підготовки 6.051701 ‘‘Харчові технології та інженерія‘‘ спец. “ Технологія продуктів бродіння і виноробства ” / Укл.: А.М. Куц, М.В. Бондар, Ю.В. Булій. – К: НУХТ, 2011. – 53 с. 68.Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи для здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А. Нагурна, З.В.Бондарчук. - Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с. 69.Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л. Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с. ІНТЕРНЕТ-РЕСУРСИ 70.Режим доступу: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=810721 88 89