CC BY
98
УДК 664 + 663.05: 66.081.6
Основы создания малых пищевых предприятий
с использованием мембранных установок в современных условиях
В. Л. Кудряшов, канд. техн. наук; Н.А. Фурсова; В.В. Алексеев
ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, Москва Н. Д. Лукин, д-р техн. наук, профессор
ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова, Московская область, п. Красково
На VIII международном Гайдаровском форуме (январь 2017 г.) основной проблемой экономики РФ признано технологическое отставание. Следовательно, вновь создаваемые и модернизируемые производства должны основываться не на традиционных, а на принципиально новых технологиях, в которые входят биотехнологические и мембранные процессы. Они относятся к двум критическим технологиям РФ, а именно -№ 3 (биотехнологические, биосинтетические технологии) и № 8 (нано-, биотехнологии), входящим в «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники РФ», а именно - № 2 (индустрия наносистем), № 4 (науки о жизни), № 6 (рациональное природопользование) и № 8 (энергоэффективность и энергосбережение), утвержденные Указом Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 г. № 899).
Производимая продукция должна быть не просто импортозамещающей, а экспортно-ориентированной и конкурентоспособной на мировом рынке. Иначе после снятия санкций все усилия и затраты из-за низкой
конкурентоспособности могут оказаться напрасными.
В современных условиях из-за дефицита инвестиций и конкурентоспособных инноваций создание крупных отечественных предприятий затруднено. Поэтому острую проблему импор-тозамещения следует решать за счет внутренних ограниченных кредитно-финансовых источников путем создания малых предприятий (МП), цехов и отдельных участков предпочтительно в малых городах, поселках и сельских поселениях. Такой подход соответствует концепции Межрегиона РФ и методологии Института демографии, миграции и регионального развития по социально-экономическому развитию малых городов не только в области культурного наследия, образования, медицины и инфраструктуры, но и по модернизации, инновационному и технологическому развитию существующих в них производств [1].
Кроме того, высокая интенсивность социокультурных изменений в уровне жизни и в технологиях предприятий крупных городов быстро увеличивает их отрыв от малых городов. Поэтому остро стоит задача обеспечения близких по качеству условий жизни
Таблица 1
Сравнительные энергозатраты в различных процессах разделения и концентрирования растворов и суспензий
Тип процесса разделения и концентрирования (удаления влаги) Энергозатраты, МДж / м3
Баромембранные процессы:
теоретическое значение при давлении 5 МПа при однонаправленном потоке в тупик (dead-end flow); 4,9
достигаемые на современных рулонных ОО- НФ- установках в проточном режиме (cross flow); 15...25
наблюдаемые в современных УФ- НФ- и МФ-установках в режиме cross flow с высокой тангенциальной скоростью в открытых межмембранных каналах 100...150
Вакуум-выпаривание в 4-корпусной установке 570
Сушка 2300
Вымораживание 340
Центрифугирование 13
Фильтрование на вакуумных фильтрах 35.45
и развития также и в малых городах и поселениях, где проживает свыше 40% населения РФ.
Новые производства, как в крупных, так и малых городах должны соответствовать задаче создания нового технологического уклада [2]. Они должны обеспечивать низкие себестоимость и энергозатраты, без-отходность, экологическую безопасность и замкнутую систему водопо-требления, а также основываться на «Цифровой экономике» и названных выше критических технологиях.
К настоящему времени в мире распространены различные мембранные процессы (электромембранные, испарение через мембрану, мембранная дистилляция, термоосмос, диализ, мембранное газоразделение и др.), различающиеся движущими силами, диаметром пор и материалами используемых мембран, а также агрегатным состоянием и физико-химическими свойствами мембран и обрабатываемых растворов [3; 4]. Наиболее перспективными и эффективными из них для пищевых производств являются инновационные баромембранные процессы (БМП): микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), нанофильтрация (НФ) и обратный осмос (ОО). Эти процессы основаны на преимущественной проницаемости (под действием гидростатического давления) одного или нескольких компонентов растворов через разделительные полупроницаемые перегородки - мембраны.
Основные преимущества БМП предопределяются отсутствием фазовых переходов и необходимости нагревать обрабатываемые жидкости, а также неприменением дополнительных реагентов и теплоносителей. Поэтому они объективно позволяют исключить тепловую денатурацию биологически активных (ценных) веществ (БАВ) в продуктах питания и ингредиентах, а также отличаются низкими энергозатратами (табл. 1).
Видно, что самые низкоэнергоемкие процессы - это центрифугирование и фильтрование. Но у них есть существенный недостаток: они не позволяют разделять, выделять и концентрировать различные БАВ, находящиеся в растворенном состоянии.
БМП же позволяют выделять, очищать и концентрировать как взвешенные, так и растворенные вещества с любой молекулярной массой (ММ). Причем во всех БМП энергозатраты в 3 - 10 раз ниже, чем в традиционных процессах удаления влаги - выпаривании и высушивании.
Современные пищевые производства должны включать также процессы
Барда 360 м3/ сут CB=7,5 %
Осадок 36 т/ сут
СВ=30%
Фугат 324 м3/ сут СВ=5 % Г
УФ-
концентрат 21 м3/сут
СВ=28%
М-
Г5
ОО-концентрат 33 м3/сут СВ=20 %
Исп. влага 24т/сут
DDG -12 т / сут
СВ=90%
Сухая ЗД-ПВ
(DDG) 12 т / сут
1
Пастообразная добавка *ЗД-Б (DDS) 21 т / сут
Исп. влага 14,47т/ сут
Сухая ЗД-Б (DDS) 6,53 т/сут СВ=90 %
OO-пермеат, 162 м3/ сут
i Конденсат 23,6т/сут
Концентрат ЗД-УК ь 9,4 м3/ сут СВ=70 %
УФ-пермеат, 108 м3 / сут
В спиртовое производство
Рис. 1. Блок-схема линии переработки барды с производством трех пищевых (кормовых) добавок: 1 - декантор; 2 и 3 - сушилки; 4 и 5 - УФ-и ОО установки; 6 - выпарка; 7 - измельчитель
микробиосинтеза пищевых и кормовых БАВ. При этом следует учитывать следующие рекомендации:
1. В качестве основы субстратов целесообразно использовать пермеат (поток, прошедший через полупроницаемую мембрану) кукурузного экстракта, картофельного сока, барды, сыворотки и пр. вторичного сырья (ВС) предприятий АПК. Состав субстратов следует оптимизировать применительно к требованиям конкретного продуцента за счет подбора УФ или НФ мембраны с соответствующим диаметром пор. При этом пермеаты не требуют стерилизации и не содержат взвешенных веществ, препятствующих растворению кислорода, за счет чего экономится электроэнергия на сжатие и подачу воздуха.
2. Для отделения и концентрирования биомассы штаммов-продуцентов следует использовать МФ мембраны предпочтительно из керамики, позволяющие одновременно и стерилизовать культуральные жидкости (КЖ).
3. Концентрирование БАВ, содержащихся в КЖ, следует с помощью УФ, НФ или ОО установок, обеспечивающих требуемую очистку пермеата для его рецикла или сброса.
4. Использовать биомассу продуцентов в кормах и субстратах бази-диальных грибов, а пермеаты в качестве субстратов при микробиосинтезе других БАВ или взамен воды.
5. Сами МП следует создавать на предприятиях, имеющих перечисленное выше ВС, или близко от них. Для исключения сезонного колебания их загрузки они должны быть универсальными и легко перестраиваться на переработку различного ВС.
Ниже в результате обобщения литературы, патентов и собственных НИОКР описаны технологические линии МП переработки различного растительного и вторичного сырья.
Производство биологически активных добавок (БАД) из барды
К настоящему времени в мире зерновая барда используется в качестве кормовой добавки в нативном жидком или сухом виде под торговой маркой DDG, DDS или DDGS.
В связи с переходом спиртозаводов РФ на переработку качественного зернового сырья и внедрением различных способов его очистки, мойки и обеззараживания созданы предпосылки переработки барды в пищевые добавки, что подтверждается отечественным [5 - 7] и зарубежным опытом. В качестве пищевой добавки барда используется даже в США, Японии, Германии и др. благопо-
лучных и обеспеченных собственным продовольствием странах. При этом по отношению к исходному зерновому сырью она отличается повышенным содержанием белка (порядка 35%), незаменимых аминокислот, пищевых волокон (ПВ), витаминов группы В, биотина, эргостерола (провитамина Д) и др. БАВ.
За рубежом барда используется вместо муки в хлебобулочных, макаронных, мучных кондитерских изделиях, глазурях, шоколаде и специях. Например, в заявке ФРГ № 3904962 патентуется следующая рецептура пудинга: в 6,5 л барды подмешиваются 1480 г томатов с пряными травами, 65 г лецитина, 91 г желатина и 250 г сухого молока. В США (J. Food Sci. and technol. - 1989. - № 4. - p. 373 - 384) отработана технология получения белковой добавки для диетических продуктов путем экструдирования смеси кукурузной, картофельной, рисовой или пшеничной муки с бардой в количестве 10, 20 и 40%.
Ученые из США и Индии на основе совместных НИР утверждают, что хлеб с включением зерновой барды (из-за высокого содержания ПВ) идеально подходит для человеческого организма, в том числе для диетического питания и борьбы с гипертонией [6; 8].
В лаборатории мембранной технологии (ЛМТ) ВНИИПБТ за счет самых современных БМП разработана собственная оригинальная национальная технология получения пищевых добавок из барды, представленная на рис. 1 [5]. Она предусматривает производство трех (ТУ 9182-040-00334586-2001. Санитарно-
эпидемиологическое заключение Минздрава РФ № 99.02.916. Т. 001258 от 13.11.2001 г.) зернодрожжевых (ЗД) добавок:
- двух сухих - с повышенным содержанием ПВ марки ЗД-ПВТМ (DDG) и белка (Б) марки ЗД-БТМ (DDS);
- жидкого сиропообразного ультраконцентрата (УК) марки ЗД-УКТМ.
Добавка ЗД-Б представляет собой мелкодисперсный порошок (размер частиц 20 - 50 мкм) с содержанием белка (включает все незаменимые аминокислоты - кроме триптофана) более 50%. По последнему показателю она может заменять соевую муку.
Добавка ЗД-ПВ также представляет собой порошок, содержащий не менее 60% ПВ и 30% белка. Основной ее составляющей является дробина барды. С целью улучшения потребительских свойств добавка ЗД-ПВ подвергается дополнительному сверхтонкому измельчению на подобранной нами установке до размера частиц менее 50 мкм.
В фундаментальных исследованиях [9] доказана целесообразность производства из барды лекарственных средств (ЛС) гастропротекторного и антиоксидантного действия.
Естественно, все три добавки могут использоваться и как кормовые. При этом добавку ЗД-ПВ (как обогащенную клетчаткой) лучше скармливать КРС, добавку ЗД-Б - птице, а ультраконцентрат ЗД-УК в составе ЗЦМ для полной или частичной замены обрата.
Основные отличия линии рис. 1 от традиционной линии ЦВС (осно-
Воздух
Рис. 2. Упрощенная блок-схема производства L-лизина при КПП: 1 - биореактор; 2 и 3 - УФ - и НФ (или ОО) мембранные установки; 4 - сушилка
ванной на центрифугировании, выпаривании и сушке) заключаются в замене вакуум-выпарки на БМП, а также в выпуске одной из добавок (ЗД-УК) не в сухом, а в сиропообразном виде. Это обеспечивает снижение энергозатрат в 3,5 раза.
По технико-экономическим причинам линии рис. 1 следует создавать как МП совместно со спиртозаводами. Переработку же самих ЗД добавок целесообразно осуществлять уже самостоятельных МП, специализирующихся на производстве вышеназванных ЛС, про- и пребиотиков (основываясь на адгезионных свойствах добавки ЗД-ПВ), усилителей вкуса на фермен-толизатах ЗД-Б, сбалансированных пищевых БАД и кормов (за счет введения витаминов, премиксов и др. БАВ), эмульгаторов, в составе субстратов при биосинтезе кормовых и пекарских дрожжей, лизина [10] и др. продуктов микробиосинтеза.
Производство биопрепаратов при кукурузопаточных предприятиях (КПП)
Известно, что упаренный кукурузный экстракт (КЭ) используется в составе субстратов при микробиосинтезе антибиотиков, витамина В12, ферментов, пищевых кислот, пекарских и кормовых дрожжей, 1_-лизина, 1_-триптофана, 1_-треонина и др. биопрепаратов.
Как показывает наше ТЕО, производство этих биопрепаратов целесообразно создавать на МП в составе КПП или в непосредственной близости от них, потому что основными и самыми дорогостоящими компонентами субстратов (достигают 30% и более) обычно являются КЭ и меласса. В этом случае нет необходимости вначале концентрировать нативный КЭ (НКЭ), затем развозить и разводить на месте потребления.
Эксперименты показывают, что с целью исключения использования воды целесообразно использовать даже не НКЭ, а пермеаты, образующиеся при концентрировании КЭ не выпариванием, а с помощью УФ- или НФ-мембран [11]. (Примечание: Технология концентрирования НКЭ с помощью МП награждена Дипломом и Золотой медалью на XI международной выставке «Мир биотехнологии 2013» в г. Москве, а эффективность использования показана в источнике [12]).
Особенно целесообразно создавать при КПП импортозамещающее производство дефицитного в РФ лизина, так как в распространенный для его биосинтеза субстрат входят именно КЭ и патока (меласса). Для реализации этого метода предлагается технологическая линия, упрощенная схема которой представлена на рис. 2 (подробно см. [12 и 13]).
Биосинтез лизина осуществляется в течение 56-72 ч в 1 на субстрате, в состав которого входят нативный КЭ (или его пермеат), патока (которая также есть на КПП) и питательные соли при непрерывной подаче воздуха в количестве 0,8-1,0 объема на объем субстрата в минуту.
После окончания биосинтеза культура лизина подается на УФ установку 2, где из нее отделяются и концентрируются балластные вещества (остатки субстрата, продуцент и др.) с получением УФ концентрата. Последний подается в существующий цех кормов, где высушивается совместно с кукурузной мезгой и сконцентрированным КЭ.
УФ пермеат представляет собой прозрачную жидкость, содержащую в основном растворенные вещества, в том числе и лизин. Содержащийся в нем лизин концентрируют на комбинированной многоступенчатой
НФ-ОО мембранной установке 3, а затем высушивают в сушилке 4 с получением кормового лизина. Себестоимость его (при использовании наиболее активного из имеющихся в РФ штаммов-продуцентов) оценивается в 2,0 - 2,5 раза ниже цены импортного кормового лизина.
При доработке технологии выделения из культуры, глубокой очистки и последующего концентрирования лизина с помощью БМП развиты идеи заявки от 02.06.86 г. № 4105749/13 (084534). Способ получения лизина (Медведева Е.И., Кудряшов В.Л. и др.).
Анализ показывает, что перспективной для МП является схема обогащения выпускаемых на КПП кормов лизином путем его биосинтеза не на всем НКЭ, а только на небольшой его части (10 - 15% от всего объема), смешиванием культуры с мезгой и основным количеством НКЭ и последующим совместным концентрированием и сушкой.
Аналогичная (рис. 2) технология рекомендуется также и для МП по производству 1_-триптофана и 1_-треонина.
На МП при головном КПП целесообразно организовать также выпуск импортозамещающего высокоочи-щенного кристаллического лизина (цена порядка 18 долл. за 100 табл. по 0,5 г) для пищевых и медицинских целей. Суть технологии - нанокон-центрат (заимствоваемый с основного крупнотоннажного производства кормового лизина по схеме рис. 2) дополнительно очищается с использованием серной кислоты, ионо-обмена, адсорбции на активном угле и кристаллизации из водно-спиртового раствора.
Производство добавок из вторичного сырья картофелекрахмальных заводов (ККЗ) и биомассы трав. Целесообразность совмещения
В источнике [14] показана эффективность использования картофельного сока (КС) и мезги для производства дрожжей и грибов на МП.
В ЛМТ совместно с ВНИИК также для МП разработана перспективная универсальная линия переработки КС и мезги [15; 16], блок-схема которой приведена на рис. 3.
Она в зависимости от спроса рассчитана на производство кормов, пищевых добавок и биопрепаратов. 7 может использоваться для выращивания пекарских и кормовых дрожжей, продуцентов аминокислот, грибов, молочнокислых бактерий и др. пробиотиков.
В этой линии в качестве 1 используются мембраны из керамики, обе-
Ультраконцентрат
Картофельный сок + мезга
Сухой белково-углеводный корм
Ультрапермеат
I
I
Нано концентрат
Нанопермеат
Наполнители , , ,_консерванты
Жидкий белково-углеводный корм
Аминокислотно-витаминная добавка (пищевая или кормовая)
Рецикл в цех ■■ крахмала
Конденсат(рецикл в цех крахмала)
Рис. 3. Обобщенная блок-схема универсальной линии переработки картофельного сока и мезги в корма, пищевые добавки и биопрепараты:
1 и 2 - УФ- и НФ (или ОО-) мембранные установки, соответственно; 3 и 4 - сушилки; 5 - сборник-смеситель; 6 - вакуум-выпарка; 7 - дрожжегенератор (биореактор)
Листостебельная масса трав
Травяная мука: протеин 17%; СВ = 90%
Белково-витаминная паста (БВП) СВ = 28+30%
На силосование (скармливание на месте)
Сухая кормовая белково-витамнная добавка(БВД) ' СВ = 90% протеин 35 - 45%
Коричневый сок СВ = 7,5%
Наноконцентрат
УК-ФВ СВ = 25%
-
чх
Ультраконцентрат
флавоноидно-
витаминный
(УК-ФВ)
СВ = 70%
белок 28%
Сухая пищевая Флавоноидно-витамнная добавка СВ = 92% белок 28%
Рис. 4. Обобщенная блок-схема линии производства белковых пищевых и кормовых добавок из листостебельной биомассы травл
1 и 2 -УФ- и НФ (или ОО-) установки, соответственно; 3, 4 и 5 - сушилки; 6 - вакуум-выпарка; 7 - дрожжегенератор; 8 - измельчитель; 9 - шнековый пресс
спечивающие большую производительность и надежность. Сборник-смеситель 5 целесообразно доосна-стить измельчителем-диспергатором РИД-2 для повышения усвояемости кормосмеси.
В связи с сезонностью работы ККЗ стоит проблема загрузки линии в весенне-летнее время. Проведенные нами НИР и анализ показали, что оптимальным ее решением является создание возможности переработки на ней же в межсезонье листостебельной биомассой сеяных трав. Технология переработки последней была разработана в ЛМТ с использованием принципа сквозных аграрно-пищевых технологий. Линия рассчитана на производство (важно, что при любой погоде) из биомассы трав кормовой муки, двух пищевых добавок и продуктов микробиосинтеза на линии аналогичной источнику [15]. Блок-схема этой линии представлена на рис. 4 и подробно описана в источнике [16].
Травы созревает как раз в весенне-летний период, это ценное крупнотоннажное белковое сырье, которое имеет наиболее высокую урожайность по протеину. Так, для люцерны она составляет 15 ц / протеина га, клевера - 10,5, а при возделывании сои - только 9. Зеленый сок люцерны и красного клевера в период бутонизации содержит до 45% белка, биофлованоиды, а также витамины группы С, Е, К, В, Д и бета-каротин.
В траве содержится отсутствующее в других кормах вещество, улучшающее переваривание животными жирорастворимых витаминов и протеина.
БАВы люцерны обладают антиаллергическими, антистрессовыми и противовоспалительными свойствами, нейтрализуют гепатотоксическое действие ЛС, могут использоваться как общеукрепляющее средство, а также для повышения умственной работоспособности. Флавоноиды красного клевера обладают спазмолитическими, капилляроукрепляю-щими, противовоспалительными, противоязвенными и др. лечебными свойствами. Они является лучшими натуральными БАВами для лечения и профилактики болезней века - атеросклероза и гипертонии.
Эффективность этой технологии косвенно подтверждается тем, что в конце 80-х годов правительством страны была принята программа по созданию на территории России, Украины, Белоруссии и Казахстана более 3-х тыс. комплексов по производству кормового белка мощностью 10 т/ час по нативной биомассе, причем по технологии
термохимической коагуляции (устаревшей к н. вр.). Эта технология за счет БМП существенно улучшена, в том числе за счет производства пищевого (в дополнение к кормовому) белка и введения дрожжегенератора 7 для биосинтеза БАВ по технологии [14].
Совместный анализ схемы рис. 3 и схемы рис. 4 показывает, что вхо-
дящие в них 1 -4 и 6, 7 совпадают, а сушилка 5 из рис. 4 может использоваться и для сушки кормовой добавки из смесителя 5 на рис. 3. 8 и 9 рис. 4 также можно использовать на ККЗ, в том числе для переработки мезги и картофеля.
Возможность универсального использования оборудования рис. 3 и рис. 4 позволила разработать
Рис. 5. Обобщенная аппаратурно-технологическая блок-схема производства кормовой протеино-лактулозной пробиотической добавки:
1 - УФ-установка; 2 - НФ-установка; 3, 4 и 5 - биореакторы; 6 - сборник
совмещенную унифицировано гибкую линию, которую можно эксплуатировать круглогодично, переходя с переработки сока и мезги на биомассу трав и наоборот. Схема обобщенной линии здесь не приведена, так как разработчики считают, что ее необходимо адаптировать применительно к местным условиям каждого конкретного завода.
Для исключения простоя при неурожаях и др. форс-мажора, а также изменения конъюнктуры рынка линия может переналаживаться на переработку другого имеющегося в регионе растительного и ВС, например:
- инулина из топинамбура и цикория, фруктовых и овощных соков;
- белка, лактозы и ПВ из молочной сыворотки, пахты и обрата, а также зерновой барды, пивоваренных дробины и остаточных дрожжей;
- натуральных красителей из свеклы, черной рябины, смородины и др.
Переработка молочной сыворотки с помощью биотехнологии и БМП
Рационы КРС дефицитны в РФ по протеину на 20 - 25%, а по углеводам - на 50%. Решить эту проблему можно за счет использования белков и лактозы молочной сыворотки (МС) в кормовых целях. К настоящему времени в мире и в РФ разработано много способов ее переработки с применением биотехнологии и БМП [15 - 19], в том числе конверсией лактозы в пребиотик лактулозу и лактозил-мочевину (источник азотистого питания).
Недостатком известных способов производства лактулозы и лактозил-мочевины является наличие (после их синтеза) стадии нейтрализации: первой - кислотой, а второй - щелочью (причем в значительных количествах), что, естественно, приводит
к повышенному содержанию в них солей.
Кроме того, эффективными считаются добавки с синбиотическими свойствами, содержащими как пребиотик, так и пробиотические культуры.
Разработанный нами способ устраняет эти недостатки, является простым низкоэнергоемким экологически чистым и предназначен для МП, перерабатывающих молоко и расположенных недалеко от его производителей [20]. Он рассчитан на производство протеино-лактулозной синбиотической кормовой добавки. Блок-схема представлена на рис. 5.
Схема учитывает результаты фундаментальных НИР [16 - 18], показавших, что трансформацию лактозы в лактулозу следует проводить при высокой ее концентрации и при отсутствии в растворе:
- белков - для недопущения образования меланоидинов (что достигается за счет УФ установки);
- хлорид-ионов - для недопущения образования хлорорганических соединений (что достигается за счет НФ установки).
По данным [19] синтез лактозил-мочевины эффективнее протекает при более высокой концентрации лактозы, что также достигается за счет НФ установки. При этом сокращаются расход кислоты и энергозатраты.
Лактозил-мочевину синтезируют в 3 по технологии [18; 19], адаптированной применительно к производству НФ концентратов лактозы.
В НФ концентрат, после подкисле-ния до рН 1,6 - 2,5 серной или фосфорной кислотой, вносится мочевина. Синтез осуществляется при 65.70 °С за 15 - 16 ч. В результате кислотного гидролиза лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, которые при взаимодействии с мочевиной образуют гликозил-мочевину,
галактозил-мочевину и лактозил-мочевину.
Для сокращения процесса до 4-х часов в среду вносится кристаллизующее вещество - сернокислый натрий. Установлено, что до 65% мочевины вступает в химическую реакцию с лактозой и продуктами ее гидролиза.
Биотрансформация лактозы в лактулозу осуществляется в 4 по технологии [16; 17], адаптированной к использованию ее НФ-концентратов. Процесс проводится при рН = 11,5 (доза внесения №ОН порядка 0,15%), температуре 82 °С и длительности 40 мин.
В поз. 5 культивируются бифидо-бактерии или др. пробиотики.
Лактозил-мочевина смешивается с лактулозой в соотношении, обеспечивающим рН смеси 6,5 - 7,5, а затем в смесь вводится пробиотик.
Существенное преимущество способа заключается в том, что при смешении лактозил-мочевины и лактулозы обеспечивается взаимная их нейтрализация без дополнительного использования кислот и щелочей.
Аналогичная схема разработана также и для создания централизованной линии переработки сыворотки, свозимой с небольших близлежащих молокозаводов, на которых осуществляется предварительное ее концентрирование на НФ-установках в 4 - 5 раз по объему. На централизованных же заводах устанавливаются УФ-установки для отделения белков от лактозы и остальное оборудование в соответствии со схемой рис. 5.
Переработка пивной дробины и остаточных дрожжей
Перспективным сырьем для производства пищевых и кормовых добавок являются пивная дробина и остаточные дрожжи. Первая в пересчете на абсолютно сухое вещество (а. с. в.) содержит 25,5 - 29,6 % беков; 7,5 - 8,1% жира; 16,5 - 18,1% клетчатки; 43,5 - 48,5% безазотистых экстрактивных вешеств (БЭВ) и 5,0 - 5,3 % минеральных веществ. Кормовая ценность сухой дробины -0,8 корм. ед./кг. В табл. 2 приведены состав и усвояемость БАВ в сухих пивных дрожжах
В источнике [21] описана линия переработки дробины, дрожжей и др. ВС крупных пивзаводов в сухие кормовые и пищевые добавки за счет применения БМП и биотехнологии. Для малых и средних пивзаводов нами разработана и представлена на рис. 6 упрощенная блок-схема производства кормовых добавок для жидкого кормления.
Нативную дробину в зависимости от оборудования, используемого
Остаточные дрожжи
В корма
Рис. 6. Блок-схема переработки дробины :
1 - декантор; 2 - МФ установка; 3 - УФ излучатель; 4 - РПА; 5 и 6 - сборники и остаточных пивных дрожжей
Таблица 2 Содержание и усвояемость БАВ сухих пивных дрожжей
Состав сухих пивных дрожжей Содержание, % Усвояемость, %
Влага 8...12 -
Белковые вещества 43...55 88.95
Жир 2.3 81
БЭВ 25.30 75
Клетчатка 0,4.0,7 95
Зола 6.8 -
на стадии затирания и способа ее удаления из чана, а, следовательно, и ее влажности, следует обезвоживать в 1 с помощью декантора (фильтра или шнекового пресса) до влажности порядка 65% и реа-лизовывать в качестве кормовой добавки. Для повышения кормовой ценности целесообразно дополнительно ее обогащать и обрабатывать в 6 следующими способами:
- культивированием бактерий Cellulomonas (гидролизуют клетчатку до сахаров и производят биомассу с концентрацией белка более 50%) или кормовых дрожжей Candida tropicalis и Candida species;
- путем консервирования и силосования с использованием NaCl, молочной, пропионовой, уксусной, бензойной, сорбиновой, лимонной, аскорбиновой и муравьиной кислот, а также комплексных консервантов на основе их смеси;
- кислотным или ферментативным гидролизом;
- введением мочевины, мелассы, кукурузного экстракта и др. [22].
Остаточные дрожжи концентрируют на МФ установке с восстановлением из них в 2 пива, качество которого практически не отличается от стандартной продукции и может использоваться как в составе товарной продукции, так и в рецикле в основном производстве [21]. Концентрат дрожжей следует использовать в качестве кормовой добавки с применением следующих методов повышения питательной ценности и усвояемости, а главное продления сроков хранения:
- консервирования пиросульфи-том натрия или калия, а также вышеперечисленными органическими кислотами;
- обогащения белковым отстоем и лагерными осадками;
- обработкой ультрафиолетовым (УФ) излучателем в 3 с целью перевода содержащегося в них эргостери-на в витамин Д2;
- проведение ускоренного автолиза за счет применения роторно-пульсационного аппарата (РПА) 4 и двухзамещенного сульфата аммония или ферментолиза протеазами [23].
Производство ингредиентов и БАВ из растительного сырья
Одна из основных тенденцией мирового продовольственного рынка -увеличение спроса на функциональные и «здоровые», «зеленые» продукты и напитки. Следовательно, увеличивается потребность в полезных для здоровья натуральных функциональных ингредиентах (мировое производство которых по оценке RTS на перспективу составляет порядка 55 млрд долл. при росте 11%/ год) вместо широко распространенных в мире искусственных (синтетических).
Для производства БАД из различного растительного и животного сырья на основе БМП создана универсальная технологическая линия, которая отработана на примере получения глубоко сконцентрированных экстрактов плодов (шиповника), травы (зверобоя), корней (цикория) и клубней (топинамбура) [24].
Она предназначена для МП по производству водных, водно-этанольных и масляных экстрактов из различных анатомических частей как растительного, так и животного сырья.
Описанные здесь технологии рассчитаны на использование соответствующих мировому уровню импортозамещающих мембран и мембранных элементов выпускаемых ЗАО «НТЦ Владипор», ООО «Керамик-фильтр» и крупнейшим в Европе ОАО «РМ Нанотех», а также соответствуют развивающейся в мире «крафтовой революции» [25].
Разработчики заинтересованы во внедрении описанных здесь технологий и продолжении НИОКР с со-
ответствующими научными организациями и предприятиями.
НИР по подготовке рукописи проведена за счет субсидии на выполнение госзадания в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 - 2020 годы (тема № 0529-2014-0105) с использованием результатов НИР ВНИИК по теме № АААА-А17-17-117120420019-6.
ЛИТЕРАТУРА
1. Программа развития малых городов и районов России. Режим доступа: http://www. idmrr.ru>programms/00746. html.
2. Глазьев, С. Ю. Стратегия опережающего развития России в условиях глобального кризиса/С.Ю. Глазьев - М.: Экономика, 2010. - 255 с.
3. Свитцов, А. А. Введение в мембранные технологии/А.А. Свитцов - М.: ДеЛипринт, 2007. - 280 с.
4. Baker, R.B. Membrane Technology and Applications. Third Edition/R.B. Baker // John Wiley and Sons Ltd. - 2012. -590 p.
5. Кудряшов, В.Л. Экономичный трех-продуктовый способ переработки барды в кормовые и пищевые добавки/В.Л. Кудряшов, Н.С. Погоржельская, Н.В. Мали-кова // Ликероводочное производство и виноделие. - 2011. - № 10. -С. 16 - 19.
6. Кудряшов, В.Л. Производство сухих зернодрожжевых добавок из барды и их использование в пищевой промышленности/ В. Л. Кудряшов, Н. С. Погоржельская, Н.В. Маликова // Ликеро-водочное производство и виноделие -2012. - № 9 - 10. - С. 26 - 29.
7. Кудряшов, В.Л. Производство и использование жидкого ультраконцентрата из барды/В. Л. Кудряшов, Н. С. Погоржельская, Н.В. Маликова // Ликеро-
водочное производство и виноделие. -2012. - № 11 - 12. - С. 18 - 20.
8. Хлеб спасет от высокого давления. Режим доступа: е-пе\«$.сот.иа>$Но\«/429б40.Н1:т[
9. Кайшев, А.Ш. Биологически активные вещества отходов спиртового производства/А. Ш. Кайшев, Н. Ш. Кайшева // Фармация и фармакология. - 2014. -№ 4. - С. 3 - 22.
10. Патент № 2412242. Способ получения питательной среды для проведения микробного синтеза лизина/ Л. В. Римарева [и др.] // Заявл. 30.03.2009. Опубл. 20.02.2011. Бюл. № 5.
11. Патент № 2521511. Способ очистки и концентрирования кукурузного экстракта/ В. Л. Кудряшов, Н.Д. Лукин // Заявл. 29.12.2012; Опубл. 27.06.2014.
12. Кудряшов, В.Л. Ультраконцентрат кукурузного экстракта - перспективный компонент питательных сред: технология производства и перспектива ис-пользования/В.Л. Кудряшов [и др.] -М.: ВНИИПБТ, 2014. -С. 379 - 385.
13. Кудряшов, В.Л. Эффективные технологии переработки кукурузного экстракта на основе мембранных процес-сов/В.Л. Кудряшов [и др.] // Глубокая переработка зерна для производства крахмала, его модификацпй и сахаристых продуктов. Третья международная научно-практическая конференция 25 - 26 сентября 2013 г. - М.: НИПКЦ Восход-А, 2013. - С. 137 - 144.
14. Стахеев, И. В. Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина/ И. В. Стахеев, Э. И. Ко-ломиец - М.: Наука и техника, 1991. -264 с.
15. Кудряшов, В.Л. Роль и место инновационных мембранных технологий при производстве импортозамещающих продуктов из картофеля. Импортозаме-щение продуктов глубокой переработки зерна и картофеля. Третья международная научно-практическая конференция. 24 декабря 2014 г./ В. Л. Кудряшов, Н. Д. Лукин, Л. В. Кривцун // ФГБНУ ВНИК. - 2014. - 272 с.
16. Лукин, Н.Д. Совместимые технологии производства кормовых и пищевых добавок из побочных продуктов картофелекрахмальных заводов и биомассы трав/Н.Д. Лукин, В.Л. Ку-дряшов, Д. Н. Лукин // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - № 11. -С. 112 - 114.
17. Залашко, М.В. Биотехнология переработки молочной сыворот-ки/М.В. Залашко - М.: Агропромиздат, 1990. - 152 с.
18. Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки /А.Г. Храмцов - СПб.: Профессия, 2011. - 806 с.
19. Храмцов, А. Г. Научные основы получения бифидогенных добавок из молочного белково-углеводного сырья/А. Г. Храмцов [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. -№ 2. - С. 39 - 43.
20. Храмцов, А. Г. Адаптация доктрины нанобиомембранных технологий на основе кластеров молочной сыворот-ки/А.Г. Храмцов // Молочная промышленность. - 2010. - № 1. - С. 34 - 37.
21. Панова, Н. М. Синтез лактозил-мочевины в лактозосодержащем сырье.
Лактоза и ее производные. Международный симпозиум Международной молочной Федерации (Москва, 14 - 16 мая 2007 г.)/Н. М. Панова - М.: Образовательный научно-технический центр молочной промышленности. - 2007. -С. 146 - 147.
22. Кудряшов, В.Л. Разработка комплексной мембранной технологии производства протеино-лактулозной пробиотической добавки из молочной сыворотки. Х Международная конференция «Инновационные технологии в пищевой промышленности»./В. Л. Кудряшов // Мн. 5 - 6 октября 2011 г. -С. 320 - 324.
23. Кудряшов, В.Л. Комплексная линия переработки вторичного сырья пивзаводов на основе мембранных процессов/В. Л. Кудряшов, А. С. Кислов, О.П. Преснякова // Пиво и напитки. -2008. - № 2. - С. 22 - 25.
24. Голикова, Н. В. Комплексное использование сырья при производстве пива в СССР и за рубежом/Н.В. Голикова // Пивоваренная и безалкогольная промышленность. Обзорная информация. Сер. 22. Вып. 4. - М.: ЦНИИТЭИПи-щепром, 1985. - 24 с.
25. Римарева, Л. В. Исследование процесса биокатализа полимеров дрожжевой биомассы и разработка технологических параметров получения белково-аминокислотных препара-тов/Л.В. Римарева [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. -№ 3. - С. 32 - 35.
26. Кудряшов, В.Л. Технологии и универсальная линия производства ингредиентов и БАВ из растительного сырья/ В. Л. Кудряшов, А. И. Лемтюгин, Н. А. Фурсова // «Аграрная наука -сельскохозяйственному производству Сибири, Казахстана, Монголии, Беларуси и Болгарии». Сборник научных докладов. ХХ международной научно-практической конференции (г. Новосибирск, 4 - 6 октября 2017 г.). - Т. 1. -С. 26 - 28.
27. Кудряшов, В.Л. Роль баромем-бранных процессов при создании производства крафтовых продуктов пита-ния/В.Л. Кудряшов, О. П. Преснякова // Пищевая промышленность. - 2017. -№ 4. - С. 44 - 48.
REFERENCES
1. Programma razvitija maLyh gorodov i rajonov Rossii. Rezhim dostupa: http://www. idmrr.ru>programms/00746. html.
2. GLaz'ev, S.Ju. Strategija ope-rezhajushhego razvitija Rossii v usLovijah gLobaL'nogo krizisa/S. Ju. GLaz'ev - M.: Jekonomika, 2010. - 255 s.
3. Svitcov, A.A. Vvedenie v membrannye tehnoLogii/A. A. Svitcov - M.:DeLiprint, 2007. - 280 s.
4. Baker, R.B. Membrane Technology and Applications. Third Edition/R.B. Baker // John WiLey and Sons Ltd. - 2012. -590 p.
5. Kudrjashov, V. L. Jekonomichnyj trehproduktovyj sposob pererabotki bardy v kormovye i pishhevye dobavki/ V. L. Kudrjashov, N. S. PogorzheL'skaja, N. V. MaLikova // Likerovodochnoe proizvodstvo i vino-deLie. - 2011. - № 10. - S. 16 - 19.
6. Kudrjashov, V.L. Proizvodstvo suhih zernodrozhzhevyh dobavok iz bardy i ih ispoL'zovanie v pishhevoj promyshLennos ti/V.L. Kudrjashov, N. S. PogorzheL'skaja, N. V. MaLikova // Likerovodochnoe proizvodstvo i vinodeLie - 2012. -№ 9 - 10. - S. 26 - 29.
7. Kudrjashov, V. L. Proizvodstvo i ispoL'zovanie zhidkogo uL'trakoncentrata iz bardy / V. L. Kudrjashov, N. S. PogorzheL'skaja, N.V. MaLikova // Likerovodochnoe proizvodstvo i vinodeLie. - 2012. - № 11 - 12. - S. 18 - 20.
8. Hieb spaset ot vysokogo davLenija. Rezhim dostupa: http://www. e-news.com.ua>show/429640.html
9. Kajshev, A. Sh. BioLogicheski aktivnye veshhestva othodov spirtovogo proizvodstva/A.Sh. Kajshev, N.Sh. Kajsheva // Farmacija i farmakoLogija. - 2014. - № 4. - S. 3 - 22.
10. Patent RU № 2412242. Sposob poLuchenija pitateL'noj sredy dLja provedenija mikrobnogo sinteza Lizina/ L. V. Rimareva [i dr.] // ZajavL. 30.03.2009. OpubL. 20.02.2011. BjuL. № 5.
11. Patent RU № 2521511. Sposob ochistki i koncentrirovanija kukuruznogo jekstrakta/V.L. Kudrjashov, N. D. Lukin // ZajavL. 29.12.2012; OpubL. 27.06.2014.
12. Kudrjashov, V. L. UL'trakoncentrat kukuruznogo jekstrakta - perspektivnyj komponent pitateL'nyh sred: tehnoLogija proizvodstva i perspektiva ispoL'zovanij a/V.L. Kudrjashov [i dr.] - M.: VNIIPBT, 2014. -S. 379 - 385.
13. Kudrjashov, V. L. Jeffektivnye tehnoLogii pererabotki kukuruznogo jekstrakta na osnove membrannyh processov / V. L. Kudrjashov [i dr.] // GLubokaja pererabotka zerna d L j a proizvodstva krahmaLa, ego modifikacpj i saharistyh produktov. Tret'ja mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija 25 - 26 sentjabrja 2013 g. -M.: NIPKC Voshod-A, 2013. - S. 137 - 144.
14. Staheev, I. V. BiotehnoLogija maLotonnazhnogo proizvodstva mikrobnogo proteina/ I. V. Staheev, Je. I. KoLomiec - M.: Nauka i tehnika, 1991. - 264 s.
15. Kudrjashov, V. L. RoL' i mesto innovacionnyh membrannyh tehnoLogij pri proizvodstve importozameshhajushhih produktov iz kartofeLja. Importozameshhenie produktov gLubokoj pererabotki zerna i kartofeLja. Tret'ja mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija. 24 dekabrja 2014 g./ V. L. Kudrjashov, N.D. Lukin, L.V. Krivcun // FGBNU VNIK. -2014. - 272 s.
16. Lukin, N.D. Sovmestimye tehnoLogii proizvodstva kormovyh i pishhevyh dobavok iz pobochnyh produktov kartofeLekrahmaL'nyh zavodov i biomassy trav / N. D. Lukin, V. L. Kudrjashov, D.N. Lukin // Dostizhenija nauki i tehniki APK. - 2015. - № 11. - S. 112 - 114.
17. ZaLashko, M. V. BiotehnoLogija pererabotki moLochnoj syvorotki / M. V. ZaLashko - M.: Agropromizdat, 1990. - 152 s.
18. Hramcov, A.G. Fenomen moLochnoj syvorotki/A.G. Hramcov - SPb.: Professija, 2011. - 806 s.
19. Hramcov, A.G. Nauchnye osnovy poLuchenija bifidogennyh dobavok iz moLochnogo beLkovo-ugLevodnogo
syr'ja/A.G. Hramcov [i dr.] // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. - 2005. - № 2. -S. 39 - 43.
20. Hramcov, A.G. Adaptacija doktriny nanobiomembrannyh tehnologij na osnove klasterov molochnoj syvorotki/A. G. Hramcov // Molochnaja promyshlennost'. -2010. - № 1. - S. 34 - 37.
21. Panova, N. M. Sintez laktozil-mocheviny v laktozosoderzhashhem syr'e. Laktoza i ee proizvodnye. Mezhdunarodnyj simpozium Mezhdunarodnoj molochnoj Federacii (Moskva, 14 - 16 maja 2007 g.)/ N. M. Panova - M.: Obrazovatel'nyj nauchno-tehnicheskij centr molochnoj promyshlennosti. - 2007. - S. 146 - 147.
22. Kudrjashov, V. L. Razrabotka kompleksnoj membrannoj tehnologii proizvodstva proteino-laktuloznoj probioticheskoj dobavki iz molochnoj
syvorotki. H Mezhdunarodnaja konferencija «Innovacionnye tehnoLogii v pishhevoj p romyshLennosti»./ V.L. Kudrjashov // Mn. 5 - 6 oktjabrja 2011 g. - S. 320 - 324.
23. Kudrjashov, V. L. KompLeksnaja Linija pererabotki vtorichnogo syr'ja pivzavodov na osnove membrannyh processov/ V.L. Kudrjashov, A.S. KisLov, O. P. Presnjakova // Pivo i napitki. -2008. - № 2. - S. 22 - 25.
24. GoLikova, N. V. KompLeksnoe ispoL'zovanie syr'ja pri proizvodstve piva v SSSR i za rubezhom/N. V. GoLikova // Pivovarennaja i bezaLkogoL'naja pro-myshLennost'. Obzornaja informacija. Ser. 22. Vyp. 4. - M.: CNIITJelPishheprom, 1985. - 24 s.
25. Rimareva, L.V. IssLedovanie processa biokataLiza poLimerov drozhzhevoj biomassy i razrabotka tehnoLogicheskih
parametrov poluchenija belkovo-aminokislotnyh preparatov/L. V. Rimareva [i dr.] // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ja. - 2006. - № 3. - S. 32 - 35.
26. Kudrjashov, V. L. Tehnologii i universal'naja linija proizvodstva ingredientov i BAV iz rastitel'nogo syr'ja/ V. L. Kudrjashov, A. I. Lemtjugin, N. A. Fursova // «Agrarnaja nauka -sel'skohozjajstvennomu proizvodstvu Sibiri, Kazahstana, Mongolii, Belarusi i Bolgarii». Sbornik nauchnyh dokladov. HH mezhdunarodnoj nauchno- prakticheskoj konferencii (g. Novosibirsk, 4 - 6 oktjabrja 2017 g.). - T. 1. - S. 26 - 28.
27. Kudrjashov, V. L. Rol' baromem-brannyh processov pri sozdanii proizvodstva kraftovyh produktov pitanija/V.L. Kudrjashov, O. P. Presnjakova // Pishhevaja pro-myshlennost'. - 2017. - № 4. - S. 44 -48.
Основы создания малых пищевых предприятий с использованием мембранных установок в современных условиях
Ключевые слова
биологически активные добавки; зерновая барда; ингредиенты; картофельный сок; кукурузный экстракт; мембранные установки; молочная сыворотка; пивные дрожжи; экстракты
Реферат
Основной проблемой экономики РФ признано технологическое отставание. В связи с санкциями, ограниченностью отечественных инвестиций и дороговизной банковских кредитов создавать крупные пищевые предприятия сложно. В современных условиях решать эту проблему рекомендуется путем создания малых предприятий (МП) в малых городах и сельских поселениях. Показано, что МП следует специализировать на переработке местного растительного и вторичного сырья крупных близко расположенных пищевых предприятий. Технологические схемы этих МП должны основываться на современных инновационных биотехнологических и баромембранных процессах: микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации и обратном осмосе. Показаны их энергетические преимущества. Приведен перечень отечественных предприятий, выпускающих полупроницаемые мембраны, соответствующие мировому уровню. Составлен перечень конкретных технических требований к МП. Описан ряд аппаратурно-технологических схем конкретных МП и производимых биологически активных пищевых добавок из различного сырья. Показано производство из зерновой барды спиртзаводов двух пищевых зернодрожжевых добавок, отличающихся повышенным содержанием белка и пищевых волокон, а также жидкого ультраконцентрата с высоким содержанием аминокислот. Рекомендовано создание МП по дальнейшему использованию этих зернодрожжевых добавок для производства пробиотиков, пребиотиков, лекарственных средств, усилителей вкуса, премиксов, субстратов при биосинтезе дрожжей, незаменимых аминокислот и других продуктов пищевой биотехнологии. Приведена схема производства L-лизина и других незаменимых аминокислот, обогащенных комбикормов на МП при кукурузокрахмальных заводах на основе использования кукурузного экстракта и патоки. Кратко раскрыта принципиальная схема производства пищевого высокоочи-щенного L-лизина. В статье описана технологическая линия для МП по переработке картофельных сока и мезги в корма, пищевые добавки и биопрепараты, а также обобщенная блок-схема линии производства белковых пищевых и кормовых добавок из листостебельной биомассы сеяных трав. Из-за сезонности этих двух производств разработана концепция универсальной аппаратурно-технологической линии МП, рассчитанного в зависимости от времени года на переработку или вторичного сырья картофелекрахмальных заводов или биомассы сеяных трав. Подробно описаны также линии по производству кормовой протеино-лактулозной пробиотической добавки из молочной сыворотки и кормовых дрожжей из пивной дробины и остаточных пивных дрожжей. Приведено извлечение из статьи, подробно описывающей производство водных, водно-этанольных и масляных экстрактов из различного растительного сырья: плодов (шиповника), травы (зверобоя), корней (цикория) и клубней (топинамбура).
Авторы
Кудряшов Вячеслов Леонидович, канд. техн. наук, Фурсова Наталья Александровна, Алексеев Владимир Витальевич
ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания,
биотехнологии и безопасности пищи, 111033, Москва, ул. Самокатная,
д. 4 Б, [email protected]
Лукин Николай Дмитриевич, д-р техн. наук
ВНИИ крахмалопродуктов - филиал ФНЦ пищевых систем
им. В.М. Горбатова, 140051, Московская обл., Люберецкий р-н,
п. Красково, ул. Некрасова, д. 11, [email protected]
Base of creation of small food entreprises with the use of membrane installations in modern condition
Key words
biologically active additives; brewer's yeast; corn extract; grain bard; membrane plants; extracts; ingredients; milk serum; potato juice
Abstracts
The main problem of the Russian economy is the technological backwardness. Due to sanctions, limited domestic investment and nigh cost of bank loans, it is difficult to create large food enterprises. In modern conditions, it is recommended to solve this problem by creating small enterprises (SE) in small towns and rural settlements. It is shown that SE should be specialized in processing of local vegetable and secondary raw materials of large closely located food enterprises. The technological schemes of these SE should be based on modern innovative biotechnological and baromembrane processes: microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis. Their energy advantages are shown. The list of domestic enterprises producing semipermeable membranes corresponding to the world level is given. A list of specific technical requirements for the SE. A number of instrumentation-technological schemes of specific SE and produced biologically active food additives from various raw materials are described. The production of two food grains and yeast additives with a high content of protein and dietary fiber, as well as a liquid ultra concentrated concentrate with a high content of amino acids, is shown from the grain bard of distilleries. It is recommended to create a SE for the further use of these grain-and-fat additives for the production of probiotics, prebiotics, drugs, flavor enhancers, premixes, substrates for yeast biosynthesis, essential amino acids and other food biotechnology products. The scheme of production of L-lysine and other essential amino acids, enriched mixed fodders for SE in corn-starch plants based on the use of corn extract and molasses is given. A schematic diagram of the production of edible highly purified L-lysine is briefly disclosed. The article describes a technological line for the SE for processing potato juice and pulp in feed, food additives and biologics, as well as a generalized block diagram of the production line of protein food and feed additives from leaf-stalked biomass of sown herbs. Due to the seasonality of these two productions, the concept of a universal equipment-technological line of the MP calculated depending on the time of year for processing or secondary raw materials of potato starch plants or biomass of sown herbs has been developed. Lines for the production of fodder protein-lactulose probiotic supplement from whey and fodder yeast from beer grains and residual brewer's yeast are also described in detail. The extraction from the article detailing the production of water, water-ethanol and oil extracts from various plant raw materials is given: fruit (dog rose), grass (St. John's wort), roots (chicory) and tubers (Jerusalem artichoke).
Authors
Kudrjashov Vjacheslov Leonidovich, Fursova Natalja Aleksandrovna, Alekseev Vladimir Vitalevich
All-Russian Research Institute of Nutritional Biotechnology - a branch of the Federal Research Center for Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 4 B, Samokatnaya str., Moscow, 111033, vera [email protected] Lukin Nikolaj Dmitrievich, Doctor of TechnicarSciences All-Russian Research Institute of Starch Products - a branch of Federal Scientific Center for Food Systems named after B.M. Gorbatova, Nekrasova str., p. Kraskovo, Ljubereckij r-n, Moskovskaja obl., 140051, [email protected]
